O catalisador orgânico eficiente do PhotoDedox permite a produção química mais verde à temperatura ambiente

Os pesquisadores da Universidade Estadual do Colorado têm publicado um papel em Ciência Isso descreve um processo novo e mais eficiente baseado em luz para transformar combustíveis fósseis em produtos químicos modernos úteis. Nele, eles relatam que seu sistema de catálise de fotorox orgânico é eficaz, mesmo à temperatura ambiente. Essa vantagem pode diminuir as demandas de energia em torno da fabricação química em uma variedade de instâncias e também pode reduzir a poluição associada, entre outros benefícios.

O trabalho é liderado na CSU pelos professores Garret Miyake e Robert Paton, do Departamento de Química e do Centro de Catálise Sustentável de Photoedox (SUPRCAT).

O sistema – inspirado pela fotossíntese – usa luz visível alterar suavemente as propriedades dos compostos químicos. Faz isso expondo -os a dois fótons separados (partículas de luz) para gerar energia necessária para as reações desejadas. UM fóton único Normalmente não carrega energia suficiente para esses processos, disse Miyake. Ao combinar energia de duas partículas de luz, o sistema da equipe pode realizar reações tremendous redutores-mudanças químicas Isso exige muita energia para quebrar títulos difíceis ou adicionar elétrons – facilmente.

Miyake disse que seu sistema foi testado em um grupo de compostos químicos chamados hidrocarbonetos aromáticos – outros conhecidos como arenas. Esses compostos são geralmente resistentes à mudança.

“Essa tecnologia é o sistema mais eficiente atualmente disponível para reduzir arenos – como benzeno em Combustíveis fósseis– Para a produção de produtos químicos necessários para plásticos e medicina “, disse Miyake.” Geralmente, gerar essas reações é difícil e intensivo em energia porque os títulos originais são muito fortes “.

A pesquisa continua o trabalho que está sendo realizado no Centro da Fundação Nacional de Ciência dos EUA para a Catálise Sustentável de Photoredox na CSU. Miyake é o diretor desse esforço de pesquisa multi-instituição para transformar os processos de síntese química em muitos usos.

Katharine Covert, diretora do programa do Programa de Centros da NSF de Inovação Química, disse que a Catálise da PhotoDex se tornou indispensável para muitas indústrias.

“A catálise da PhotoDex tornou -se indispensável para o desenvolvimento farmacêutico e outras indústrias”, disse Covert. “Através do Centro NSF de Catálise Sustentável de PhotoDex, os químicos sintéticos e computacionais se uniram para entender a natureza química elementary de como esses catalisadores funcionam e, ao fazê -lo, encontraram um novo caminho que requer menos calor e energia”.

Miyake disse que pesquisadores de todo o centro estão desenvolvendo sistemas de catálise semelhantes aos descritos neste artigo para apoiar a produção de amônia com eficiência energética para fertilizantes, a quebra dos PFAs para sempre químicos e o upcycling de plásticos.

“Construímos uma equipe de químicos All-Star para enfrentar esses desafios e fazer um futuro mais sustentável para este mundo”, disse Miyake. “O mundo tem um relógio de tempo que está expirando, e devemos atender à necessidade urgente de desenvolver tecnologias sustentáveis ​​antes de nossas maneiras atuais de fazer as coisas nos colocam em um lugar do qual não podemos nos recuperar”.

O professor Niels Damrauer, da CU Boulder, também é um autor no jornal e um membro do centro. Outros autores da CSU incluem Amreen Bains, Brandon Portela, Alexander Inexperienced, Anna Wolff e Ludovic Patin.