⏩️ При создании лекарств, полимеров, красок и пестицидов используют первичные амины — производные аммиака, в которых один из атомов водорода замещен на углеводородный «хвостик». Чаще всего их синтезируют из нитрилов, добавляя к ним атомы водорода. При этом, чтобы избежать побочных продуктов и получить только чистые искомые амины, химики используют катализаторы. Однако большинство существующих катализаторов для гидрирования работают в жестких условиях, что усложняет производство и делает его дороже, поэтому ученые ищут альтернативы.
Авторы создали катализатор на основе наночастиц палладия, нанесенных на оксид титана и модифицированных оксидом хрома, который позволяет получать первичные амины при комнатной температуре и атмосферном давлении. Ученые проанализировали взаимодействие водорода и палладия и обнаружили, что нанесение хрома способствует более сильному связыванию водорода с палладием и образованию большего количества активного гидрида палладия по сравнению с немодифицированным образцом.
✔️ Эксперименты показали, что полученный катализатор, содержащий всего 0,18% хрома относительно всех атомов, в 30 раз быстрее проводит реакцию гидрирования, чем образец без оксида хрома и коммерческий катализатор на основе палладия и углерода.
✔️ Новый состав оказался в 5 раз избирательнее аналогов, благодаря чему позволил синтезировать нужные амины совсем без примесей.
«Разработанные нами катализаторы на сегодняшний день не имеют аналогов. Однако наша работа — это междисциплинарное исследование. Создание новых катализаторов невозможно без понимания механизма процессов как на стадии синтеза каталитической системы, так и при проведении реакции на полученном катализаторе. Детальный анализ структуры, физико-химических свойств катализаторов, разработка новых подходов к их изучению — это то, что двигает вперед научные исследования. В дальнейшем мы планируем применить наши подходы к получению других катализаторов с обращенной структурой, а также оценить влияние природы модификатора — оксида переходного металла — на физико-химические свойства катализаторов и на то, как эти свойства будут влиять на их активность», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Елена Редина, кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории разработки и исследования полифункциональных катализаторов ИОХ РАН
📌 Результаты опубликованы в журнале ACS Catalysis
📌 Подробнее — в материале ТАСС
😊 РНФ | Телеграм | ВКонтакте | MAX #новостинауки_РНФ #химия