Et vigtigt gennembrud i flydende katalyse er at omdanne, hvordan essentielle produkter fremstilles, hvilket gør den kemiske fremstillingsproces hurtigere, sikrere og mere bæredygtig end nogensinde før.
Forskere fra Monash University, University of Sydney og RMIT University har udviklet en flydende katalysator, der kunne omdanne kemisk produktion på tværs af en række industrier – fra farmaceutiske og bæredygtige produkter til avancerede materialer.
Ved at opløse palladium i flydende gallium skabte teamet, ledet af lektor Md. Arifur Rahim fra Monash University’s Department of Chemical and Biologicy Engineering, et selvregenererende katalytisk system med hidtil uset effektivitet.
Den nye katalysator demonstrerede ekstraordinær ydeevne i Suzuki-Miyaura-tværgående koblingsreaktioner-en Nobelprisvindende teknik, der blev brugt til at danne carbon-carbon (C-C) -bindinger-væsentlige i farmaceutiske stoffer, agrokemiske og materialevidenskab.
Deres gennembrud, der er offentliggjort i Videnskab fremmerkunne revolutionere produktionen af vigtige produkter på tværs af industrier, fra livreddende farmaceutiske produkter og miljøvenlige agrokemikalier til avancerede materialer som plast, polymerer og elektroniske komponenter.
“Denne nye katalysator drager fordel af den unikke væskelignende opførsel af palladiumatomer i en flydende galliumblanding, hvilket gør den usædvanlig effektiv til at fremskynde reaktioner-ved at accelerere dem op til 100.000 gange hurtigere end de bedste eksisterende Palladium-katalysatorer,” sagde lektor Rahim.
Ved at forklare processen yderligere sagde senior medforfatter fra RMIT Dr. Andrew J. Christofferson: “Vi fandt, at palladiumatomer ville sidde lige under den flydende overflade, aktivere galliumatomerne ovenfor, og reaktionen ville ske der. Dette er helt anderledes end en faststofkatalysator.”
Md. Hasan Al Banna, papirets første forfatter, understregede en anden nøglefunktion: “Et andet karakteristisk træk ved dette system er dets drift som en ægte heterogen katalysator uden udvaskning af palladiumioner, som kan forurene farmaceutiske produkter og udgøre betydelige sundhedsrisici.”
Forskerne håber, at deres arbejde vil inspirere til yderligere innovationer inden for katalysatordesign og baner vejen for grønnere, mere effektive industrielle processer over hele verden.
Senior medforfatter professor Kourosh Kalantar-Zadeh sagde: “Denne fremgang er indstillet til at omdanne kemisk fremstilling og levere hurtigere, sikrere og mere bæredygtig produktion på tværs af industrier, fra farmaceutiske stoffer til avancerede materialer.”