Een chemieteam van de Universiteit van Toronto heeft milieuvriendelijke op ijzer gebaseerde nanodeeltjeskatalysatoren ontdekt die even goed werken als de dure, giftig, op metaal gebaseerde katalysatoren die momenteel op grote schaal door het medicijn worden gebruikt, geur- en voedingsindustrie.

"Het is altijd belangrijk om te streven naar het groener maken van industriële syntheses, en het gebruik van ijzerkatalysatoren is niet alleen veel minder giftig, maar het is ook veel voordeliger, " zei Jessica Sonnenberg, een promovendus en hoofdauteur van een paper dat deze week is gepubliceerd in de Tijdschrift van de American Chemical Society .

Het onderzoek, geregisseerd door Robert Morris, voorzitter van het departement Chemie, omvatte meerdere stappen. Het vermoeden van het bestaan ​​van nanodeeltjes, het team ging eerst op zoek naar de ijzerkatalysatoren. Vervolgens voerden ze onderzoeken uit met behulp van een elektronenmicroscoop om te bevestigen dat de ijzeren nanodeeltjes daadwerkelijk werden gevormd tijdens katalyse. De volgende stap was ervoor te zorgen dat de ijzeren nanodeeltjes de actieve katalysatoren waren. Dat gebeurde met polymeer- en vergiftigingsexperimenten waaruit bleek dat alleen de ijzeratomen op het oppervlak van een nanodeeltje actief waren.

Maar er bleef nog een uitdaging over. "Katalysatoren, zelfs goedkope ijzeren die zijn ontwikkeld voor dit soort reacties, nog steeds een grote ondergang ondergaan, " legde Sonnenberg uit. "Ze vereisen een één-op-één verhouding van zeer dure organische liganden - het molecuul dat bindt aan het centrale metaalatoom van een chemische verbinding - om katalytische activiteit op te leveren. Onze ontdekking van functionele oppervlakte-nanodeeltjes opent de deur naar het gebruik van veel kleinere verhoudingen van deze dure verbindingen ten opzichte van de metaalcentra. Dit verlaagt de totale kosten van de transformaties drastisch."