Все новости

Химики создали основу для "настраиваемых" палладиевых катализаторов

Ученые совершили это открытие в ходе экспериментов по изучению свойств кристаллов, возникающих при смешивании ацетата палладия, его соединения с уксусной кислотой, с различными сложными органическими веществами

ТАСС, 13 декабря. Химики разработали методику, позволяющую синтезировать сложные кристаллические соединения палладия и различных органических молекул. Их можно использовать в качестве основы для катализаторов с гибко управляемыми свойствами, пишет пресс-служба Института общей и неорганической химии (ИОНХ) РАН.

"Ацетат палладия уже давно используется в качестве катализатора. Дальнейшее изучение свойств его кристаллов в комбинации с различными органическими молекулами поможет нам раскрыть механизмы ускорения реакций и позволит направленно влиять на физико-химические свойства катализаторов. В перспективе это можно использовать для модификации имеющихся и создания новых каталитических систем", - рассказал один из авторов исследования, ведущий научный сотрудник ИОНХ РАН Юрий Торубаев.

Палладий - это переходный благородный металл из платиновой группы, который широко используется в химической промышленности и в других областях экономики. Чаще всего он используется для производства различных катализаторов, ускоряющих сложные химические реакции с участием водорода или различных органических молекул, а также широко применяется при производстве электроники.

Высокая стоимость этого металла и ограниченность его запасов постоянно вынуждают ученых искать более эффективные варианты катализаторов на его основе, а также искать соединения палладия, способные ускорять самые разные химические реакции. Российские ученые и их коллеги из Испании сделали большой шаг в сторону разработки палладиевых катализаторов, чьими свойствами можно будет гибко управлять.

Основа для настраиваемых катализаторов

Торубаев и его коллеги совершили это открытие в ходе экспериментов по изучению свойств кристаллов, возникающих при смешивании ацетата палладия, его соединения с уксусной кислотой, с различными сложными органическими веществами. Подобные структуры, так называемые сокристаллы, начали интересовать химиков в последние годы из-за возможности их использования для создания "настраиваемых" катализаторов.

Как обнаружили химики, подобными свойствами обладают сокристаллы, состоящие из смеси ацетата палладия и ароматических органических молекул, в которых часть атомов водорода заменена на фтор и йод. Оказалось, что эти вещества могут соединяться с ацетатом палладия при помощи слабых галогенных связей, которые удерживают молекулы катализатора внутри "шубы" из органических молекул и при этом не мешают его работе.

Последующие опыты и наблюдения указали на то, что сила этих связей зависит от того, какие типы органических молекул использовались при образовании сокристаллов. Это позволяет гибко управлять свойствами палладиевых катализаторов и "настраивать" их на работу с определенными типами веществ.

Аналогичным образом, как предполагают Торубаев и его коллеги, можно создать программируемые катализаторы на базе других благородных металлов и прочих неорганических соединений. Их разработка потенциально упростит и удешевит проведение каталитических процессов в химической промышленности, подытожили ученые.