Ein großer Durchbruch bei der Flüssigkatalyse besteht darin, die Herstellung von wesentlichen Produkten zu verändern, wodurch der chemische Herstellungsprozess schneller, sicherer und nachhaltiger als je zuvor wird.
Forscher der Monash University, der University of Sydney und der RMIT University haben einen flüssigen Katalysator entwickelt, der die chemische Produktion in einer Reihe von Branchen umwandeln kann – von Pharmazeutika und nachhaltigen Produkten zu fortschrittlichen Materialien.
Durch die Auflösung von Palladium in Liquid Gallium Das Team, angeführt von Associate Professor Md. Arifur Rahim vom Abteilung für chemische und biologische Ingenieurwesen der Monash University, schuf ein selbstregenerierendes katalytisches System mit beispielloser Effizienz.
Der neue Katalysator zeigte eine außergewöhnliche Leistung bei Suzuki-Miyaura-Kreuzkupplungsreaktionen-eine mit dem Nobelpreis ausgezeichnete Technik zur Bildung von Carbon-Carbon-Bindungen (C-C)-im Wesentlichen in Pharmazeutika, Agrochemikalien und Materialwissenschaft.
Ihr Durchbruch, veröffentlicht In Wissenschaft Fortschrittekönnte die Produktion von wesentlichen Produkten in Branchen revolutionieren, von lebensrettenden Pharmazeutika und umweltfreundlichen Agrochemikalien bis hin zu fortschrittlichen Materialien wie Kunststoffen, Polymeren und elektronischen Komponenten.
„Dieser neue Katalysator nutzt das einzigartige, flüssigähnliche Verhalten von Palladiumatomen in einer flüssigen Galliummischung, wodurch sie außergewöhnlich wirksam bei der Beschleunigung von Reaktionen-und sie bis zu 100.000-mal schneller als die besten vorhandenen Palladiumkatalysatoren beschleunigt“, sagte Associate Professor Rahim.
Der hochrangige Co-Autor von RMIT Dr. Andrew J. Christofferson erklärte den Prozess weiter: „Wir stellten fest, dass Palladiumatome direkt unter der flüssigen Oberfläche sitzen, die oben genannten Galliumatome aktivieren würden, und die Reaktion würde dort auftreten. Dies unterscheidet sich völlig von einem Festkörperkatalysator.“
Md. Hasan Al Banna, der Erstautor der Zeitung, betonte ein weiteres Schlüsselmerkmal: „Ein weiteres charakteristisches Merkmal dieses Systems ist sein Betrieb als echter heterogener Katalysator ohne das Auslösen von Palladiumionen, die pharmazeutische Produkte kontaminieren und bedeutende Gesundheitsrisiken darstellen können.“
Die Forscher hoffen, dass ihre Arbeit weitere Innovationen im Katalysatordesign inspirieren und den Weg für grünere und effizientere industrielle Prozesse weltweit ebnet.
Senior Co-Autor-Professor Kourosh Kalantar-Zadeh sagte: „Dieser Fortschritt soll die chemische Herstellung verändern und schnellere, sicherere und nachhaltigere Produktion in allen Branchen, von Pharmazeutika bis hin zu fortgeschrittenen Materialien, liefert.“
Weitere Informationen:
Md. Hasan Al Banna et al., Flüssigpalladium für die Bildung von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Kohlenstoffbindungen mit hoher Drehzahl, Wissenschaft Fortschritte (2025). Doi: 10.1126/sciadv.At9037. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.At9037