Giovedì 28 marzo 2024

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Gli scienziati del MIT hanno sviluppato un nuovo tipo di catalizzatore

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I chimici del MIT hanno sviluppato un nuovo tipo di catalizzatore foto-redox che potrebbe semplificare l'incorporazione di reazioni guidate dalla luce nei processi di produzione. A differenza della maggior parte dei catalizzatori fotoredox esistenti, la nuova classe di materiali è insolubile, quindi può essere utilizzata più e più volte. Un tale catalizzatore potrebbe essere utilizzato per rivestire tubi ed eseguire trasformazioni chimiche di reagenti mentre passano attraverso il tubo.

Catalizzatore

Le reazioni chimiche che si verificano sotto l'influenza della luce sono un potente strumento per i chimici che stanno sviluppando nuovi modi per produrre farmaci e altri composti utili. I chimici hanno sviluppato due classi principali di catalizzatori fotoredox, noti come catalizzatori omogenei ed eterogenei. I catalizzatori omogenei di solito sono costituiti da coloranti organici o complessi metallici che assorbono la luce. Questi catalizzatori sono facili da regolare per effettuare una reazione specifica, ma il loro svantaggio è che si dissolvono nella soluzione in cui avviene la reazione. Ciò significa che non possono essere facilmente rimossi e riutilizzati. D'altra parte, i catalizzatori eterogenei sono minerali solidi o materiali cristallini che formano strati o strutture tridimensionali. Questi materiali non si dissolvono, quindi possono essere utilizzati ripetutamente. Tuttavia, questi catalizzatori sono più difficili da regolare per ottenere la reazione desiderata.

composto

Per combinare i vantaggi di entrambi questi tipi di catalizzatori, i ricercatori hanno deciso di incorporare i coloranti che compongono i catalizzatori omogenei in un polimero solido. Ciò ha permesso di utilizzare ripetutamente il catalizzatore. I ricercatori hanno scoperto che incorporare catalizzatori nei polimeri li ha anche aiutati a diventare più efficienti. Uno dei motivi è che le molecole di reagente possono essere intrappolate nei pori del polimero, pronte a reagire. Inoltre, l'energia luminosa può viaggiare facilmente attraverso il polimero per trovare i reagenti attesi.

Chimica

Se applicati ai tubi di plastica, i catalizzatori possono influenzare le sostanze chimiche che li attraversano, aiutando a sintetizzare nuovi farmaci e altri composti. I ricercatori stanno attualmente lavorando per incorporare una gamma più ampia di catalizzatori nei loro polimeri e per progettare polimeri per ottimizzarli per una più ampia gamma di applicazioni.

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