大阪大学的研究人员及其合作伙伴已经为重大化学转化创造了一种经济实惠的催化剂。
(a) 纳米镍的照片3碳/铝2O3催化剂。(b) 纳米Ni的透射电子显微镜图像3碳/铝2O3.(c) 利用纳米Ni将腈加氢制苄胺3C或Ni纳米颗粒催化剂,以及纳米Ni催化丁腈加氢反应的底物范围3碳/铝2O3.图片来源:2024 Yamaguchi 等人,化学 – 欧洲期刊 这一发现可能会刺激进一步降低化学工业成本的尝试。 稀有和昂贵的金属经常被化学工业用于制造处方药和其他必要的化学品。尽可能用更实惠、更丰富的替代品代替这些金属将更具成本效益,供应链中断的风险更小,并且在环境上具有可持续性。 大阪大学及其合作伙伴的研究人员现在已经在工业上有用的化学转化工作中解决了这一需求,该工作***近发表在《化学 - 欧洲期刊》上。试图减少在尽可能多的化学反应中使用的昂贵金属的研究人员可能会在这里描述的简单、温和的反应条件中找到灵感。 适应性特别强的材料是那些被称为贵金属的材料。例如,钯是催化化学反应的***金属,这种化学反应经常涉及尼龙和塑料的制造:将丁腈转化为伯胺。不过,这些金属价格昂贵且不常见。 基于常见金属(如镍)的催化剂替代品可能更便宜。不幸的是,对于上述化学转化,许多廉价金属需要困难的实验设置,如高压和高温。研究小组的目标是确定碳化镍是否具有相同的限制,如果没有,则评估这种催化剂可能发生的化学转变范围。 研究人员开发的催化剂具有多种好处。一是催化剂表现出四倍于碱性镍纳米颗粒的活性,即使在所需的温和反应条件下也是如此,其中包括一个氢气压和约150ºC的相对低温。第二,催化剂可以重复使用三次或更多次。第三,高达99%的反应具有高收率。 这项工作是使一类化学反应更具可持续性的重大进步,这是合成许多其他常见产品(包括药物)所必需的。由于镍催化剂比贵金属便宜得多,并且必要的实验程序简单明了,因此应用于其他化学转化应该是可行的。 期刊参考Yamaguchi, S., et al. (2023)。用于腈选择性加氢制伯胺的碳化镍纳米颗粒催化剂。化学 - 欧洲期刊。doi.org/10.1002/chem.202303573
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