p Muitas instalações de produção (por exemplo, fabricantes de plástico, empresas farmacêuticas, e outros) usam nanocatalisadores que contêm paládio - um componente caro que não é produzido de forma sustentável. Um químico da Universidade RUDN encontrou uma maneira de reduzir o consumo de paládio e tornar sua fabricação mais ecológica. Ele desenvolveu um catalisador baseado em uma substância que vem de resíduos vegetais. Usando sua invenção, os fabricantes poderiam reduzir o consumo de paládio pela metade. Além disso, novos catalisadores podem ser reutilizados várias vezes sem qualquer diminuição na eficiência. Os resultados do estudo foram publicados na revista Catálise Molecular . p O acoplamento cruzado é um tipo de reação que envolve a combinação de átomos de carbono de diferentes moléculas orgânicas. As reações de acoplamento cruzado são as mais amplamente difundidas na química industrial. Eles são usados ​​para sintetizar plásticos, drogas medicinais, e outros compostos e são responsáveis ​​por 17% de todas as reações em química médica apenas. O principal componente do acoplamento cruzado são as nanopartículas de paládio. O paládio é um dos elementos mais raros da Terra, o que o torna um catalisador muito caro. Além disso, é produzido principalmente em instalações de mineração que representam uma ameaça considerável ao meio ambiente. Um químico da Universidade RUDN sugeriu resolver todos esses problemas com uma nova abordagem.

p O consumo de paládio em reações de acoplamento cruzado aumenta porque as partículas de catalisadores contendo paládio tendem a se ligar. Existem duas maneiras de parar isso. Pode-se modificar as propriedades químicas das partículas para enfraquecer a reação entre suas superfícies quando entram em contato. Alternativamente, o metal pode ser mantido no lugar fisicamente com uma estrutura ou grade. O químico da Universidade RUDN escolheu o segundo método e travou as partículas de metal em seus respectivos lugares usando uma concha multicamadas com núcleo magnético.

p O núcleo do novo nanocatalisador consiste em óxido de ferro com altas propriedades magnéticas. O revestimento é feito de um polímero à base de catecol. O catecol é uma substância encontrada nas paredes das células vegetais e produzida a partir de resíduos vegetais. Ambas as camadas são auxiliares e não têm atividade catalítica. As propriedades catalíticas do composto vêm de nanopartículas de paládio que são incorporadas à segunda camada. O polímero fixa as partículas no lugar e evita que se liguem.

p A nova estrutura do catalisador requer duas vezes menos paládio do que a antiga:1,5% do peso total das nanopartículas em oposição a 3-6%. Além disso, após alguns ciclos de produção, o núcleo do material nanocompósito pode ser limpo e reutilizado. Este método não é apenas bom para o meio ambiente, mas também economicamente viável, pois vai fazer a produção de medicamentos, plásticos, e outros produtos mais baratos.

p “Hoje, os químicos estão especialmente interessados ​​em catalisadores verdes. Nossos nanocatalisadores contêm um produto da reciclagem de resíduos de plantas e, ao mesmo tempo, trabalham com eficiência em reações de acoplamento cruzado. não só são capazes de reduzir o consumo de paládio e tornar o processo de produção mais barato, mas também são benéficos para o meio ambiente. Além disso, Conseguimos mostrar a natureza universal dos polímeros à base de catecóis vegetais. A mesma abordagem pode ser usada ao trabalhar com outros metais, incluindo platina, prata, ou ouro, ou com catalisadores de outras reações orgânicas, "disse Rafael Luque, Ph.D., Chefe do Design Molecular e Síntese de Compostos Inovadores para o Centro de Ciências da Medicina da RUDN University.