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钌催化剂:科学家称其为有望“改变世界”新材料

信息来源:r-f.cn  时间:2019-01-24  浏览次数:26

钌催化剂:科学家称其为有望“改变世界”新材料

主要胺类化合物(氨的衍生物)以其卓越的多功能性而闻名,是工业上重要的化合物,用于制备染料,洗涤剂和药物。尽管许多都是用含有镍,钯和铂的催化剂来改进合成,例如,很少有人成功地减少了二级和三级胺的形成和其他不需要的副产品。

现在,东京理工大学(Tokyo Tech)的研究人员开发了一种高选择性的催化剂,该催化剂由钌纳米颗粒(Ru / Nb2O5)支撑。在《美国化学学会期刊》上发表的一项研究中,研究小组证明了Ru / Nb2O5能够产生氨(NH3)和二氢(H2)的羰基化合物,而副产品的生成可以忽略不计。该研究比较了不同的催化剂可以将糠醛转化为糠醛的程度。这种反应是在工业规模上生产初级胺的最有用的方法之一。Ru / Nb2O5催化剂的表现优于其他所有类型的催化剂——显著的是,当氨在过量使用时,其收率达到99%。

即使在三次回收之后,Ru / Nb2O5催化剂也取得了一致的结果,连续的产量超过了90%。超催化效率被认为是由于钌在Nb2O5表面上的弱电子捐赠特性所致。东京科技大学材料和结构实验室的科学家们研究了新的催化剂如何有效地将生物量(以葡萄糖的形式)分解成25 - 2(氨基乙基)呋喃,一种用于生产的单体,之前使用镍基催化剂进行的实验导致了葡萄糖衍生原料(5 -羟甲基糠醛)50%左右的产量,与所谓的钌复合物结合使用的新催化剂产生了93%的产量。由于几乎没有观察到的副产品,Ru / Nb2O5代表了在清洁、大规模生产生物材料衍生材料方面的一个重大突破。关于这些初步发现的进一步研究已经开始。通过推动材料设计的边界,研究人员说,Ru / Nb2O5可以加速环保塑料,橡胶和耐热的芳纶纤维的生产。在未来,Ru / Nb2O5催化剂也可能会影响新型抗癌药物、抗细菌、农药、农药、化肥、生物油和生物燃料的发展。

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