Een team van de Sechenov Universiteit en Russische collega's ontwikkelde een methode om stoffen te verkrijgen die de binding van waterstofmoleculen met koolwaterstoffen via dubbele bindingen versnellen. De eigenaardigheid van deze benadering ligt in de impregnering van een polymeer karkas met rhodium- en palladiumbevattende zouten in het superkritische CO ₂ omgeving. Dit laatste is een milieuvriendelijk alternatief voor traditionele organische oplosmiddelen. Het werk is gepubliceerd in The Journal of Supercritical Fluids .

Hedendaagse vaste katalysatoren (samenstellingen die chemische reacties versnellen) bestaan ​​voornamelijk uit een poreus polymeer met een metaal of zijn oxide op het oppervlak. Een traditionele manier om dergelijke composieten te maken, omvat het impregneren van het karkas met een metaalhoudende stof in de omgeving van organische oplosmiddelen. Onlangs, scheikundigen hebben zich gericht op de ontwikkeling van nieuwe methoden, inclusief die gebaseerd op het gebruik van superkritisch vloeibaar CO ₂ (bij een temperatuur van meer dan 31° en een druk van meer dan 73 atmosfeer). Dit systeem heeft de kenmerken van zowel een vloeistof als een gas, en het milieu is in staat een aantal niet-organische stoffen op te lossen en hun snelle beweging in het mengsel te verzekeren. In vergelijking met organische oplosmiddelen, superkritische CO ₂ is veilig, goedkoop, en gemakkelijk te verwijderen.

"Momenteel, er zijn weinig studies over de synthese van metaal-polymere katalysatoren in de omgeving van superkritisch kooldioxide. In ons werk, we hebben de efficiëntie van deze methode aangetoond en de hoge activiteit van de verkregen stoffen aangetoond bij de reactie van waterstofcombinatie met organische moleculen met dubbele bindingen (d.w.z. hun hydrogenering), " zegt Petr Timashev, doctoraat in de chemie, directeur van het Instituut voor Regeneratieve Geneeskunde aan de I.M. Sechenov First Moscow State Medical University.

Chemici van MSMU synthetiseerden verschillende soorten katalysatoren met behulp van poreuze fenol-formaldehydehars (een amorfe stof) of vertakte stikstofhoudende polymeren als karkas. Nadat ze zijn behandeld met palladium- en rhodiumzouten van organisch zuur in aanwezigheid van superkritisch CO ₂ , de wetenschappers verkregen monsters met metalen nanodeeltjes. Experimenten toonden een hoge activiteit van alle soorten katalysatoren. Het kan ook worden aangepast door de omstandigheden van de synthese te wijzigen. Bijvoorbeeld, hoe langer de tijd van metaalimpregnatie met zout duurde, hoe groter de productopbrengst van de reactie is. Bovendien, de nieuwe katalysatoren zijn vooral selectief in combinatie met olefinen - koolwaterstoffen met één dubbele binding. Deze eigenschap kan nuttig zijn voor de modificatie van plantaardige oliën:vetten die tijdens deze procedure worden verkregen, worden veel gebruikt in de bakkerij- en zoetwarenindustrie, evenals bij de synthese van feromonen en aromatische stoffen.

"Naast de kwaliteit van de verkregen katalysatoren, deze benadering is vanuit ecologisch oogpunt voordelig. De meeste momenteel gebruikte organische oplosmiddelen zijn giftig. Dit geldt niet voor kooldioxide, " concludeert Petr Timashev.