В исследовании используются обширные запасы железа на Земле – пятого по распространенности металла в природе – вместо редких элементов рутения, родия, палладия и платины, традиционно используемых при разработке катализаторов гидрирования. Результатом является исключительно эффективный класс комплексов железа, способный конкурировать и даже превосходить возможности традиционных промышленных катализаторов.
"Во всем мире ведутся исследования, направленные на то, чтобы сделать химические процессы более устойчивыми и экологичными путем замены редких, дорогих и потенциально токсичных элементов, используемых при гидрировании, каталитических преобразователей в автомобилях, топливных элементов для эффективного преобразования химической энергии в электричество и силикона. покрытий, содержащих большое количество ионов, таких как железо », – говорит профессор химии Роберт Моррис, главный исследователь исследования, опубликованного в выпуске журнала Science от 29 ноября. «Железо примерно в 10 000 раз дешевле, чем рутений. Ежегодно в мире добывается менее 200 метрических тонн металлов платинового типа, не все они могут быть переработаны после использования, они не являются жизненно важными для жизни и могут быть токсичными."
«Мы нашли способ заставить двухвалентную форму железа вести себя в каталитическом процессе намного эффективнее, чем драгоценный металл.
Мы сделали это, обнаружив молекулы, содержащие азот, фосфор, углерод и водород, которые связываются с железом и повышают его реакционную способность », – говорит Моррис.
Ученые недорого создали разновидности алкоголя с различными биологическими свойствами, которые можно использовать в синтезе ароматизаторов и лекарств, и разными запахами, что важно для парфюмерной промышленности. В одном примере из исследования спирт-предшественник для лечения рака может быть получен с использованием процесса гидрогенизации, катализируемого железом. Используя железо, полученный комплекс часто является лучшим катализатором, чем промышленный на основе рутения.
Инкубатор экологически чистых технологий GreenCentre Canada уже занимается коммерциализацией новых железных катализаторов.