在酒精溶剂中形成的表面氧化还原介质可能会减少化学废物

化学制造商经常使用苯和酒精等有毒溶剂来制造塑料和药物等产品。

科学家正在分析用于生产此类产品的化学反应中先前被忽略和误解的现象。这一突破为催化化学反应提供了新的基本见解，并构成了现实应用的基础，这些应用可能有一天使化学制造更加环保和浪费更少。

这项研究在伊利诺伊大学Urbana-Champaign明尼苏达大学的科学家戴维·弗拉赫蒂（David Flaherty），双城研究员马修·诺罗克（Matthew Neurock）和弗吉尼亚理工大学科学家阿耶·卡里姆（Ayman Karim）已发表在《杂志》上欧洲杯线上买球。

混合金属纳米颗粒和溶剂可以加快几种化欧洲杯猜球平台学反应，并可以优化化学部门的产量和利润率。

据该团队称，几种溶剂是有毒的，很难安全处理。水也有效，但它几乎不像有机溶剂那样可靠或有效。该方差的原因被认为是某些反应物在水中的溶解度较低。但是，由于实验数据的几个不一致，研究小组认为，这些差异的原因尚未完全理解。

为了更好地了解这一过程，研究人员进行了实验，以检查对过氧化氢的还原 - 一种用水凝固，另一种含有甲醇，其他含有水和甲醇混合物。钯纳米颗粒均在所有实验中使用。欧洲杯猜球平台

在使用甲醇的实验中，我们观察到溶剂的自发分解，该溶剂在纳米颗粒的表面上留下有机残基或浮渣。欧洲杯猜球平台在某些情况下，浮肿的残基紧贴纳米颗粒并增加了反应速率以及形成的过氧化氢的量，而不是阻碍反应。欧洲杯猜球平台这种观察使我们想知道它如何有所帮助。

伊利诺伊大学化学与生物分子工程教授David Flaherty

研究人员发现，残基或表面氧化还原介质包含含氧物种，羟甲基作为主要成分。它聚集在钯纳米颗粒的表面并形成新的化学反应途径。欧洲杯猜球平台

一旦形成，残基将成为催化循环的一部分，并可能导致在过去40年中报道的该反应工作中报道的溶剂中的某些不同效率。我们的工作提供了有力的证据，表明这些表面氧化还原介质在酒精溶剂中形成，并且可以解释这种化学的许多过去奥秘。

伊利诺伊大学化学与生物分子工程教授David Flaherty

研究人员与几种实验和计算模拟合作，并了解到这些氧化还原介体具有有效地将电子和质子传递到反应物的能力，而纯水中的反应则容易移动质子，而不是电子。这些介体修改了纳米颗粒的表面，从而减少了要克服的质子和电子转移的能屏障。欧洲杯猜球平台

“我们表明，酒精溶剂和有机添加剂可以反应形成金属结合的表面介体，其作用与我们体内的酶促辅因子在催化氧化和还原反应中所做的方式相同。，” Neurock说。

此外，这项研究可以适用于化学部门利用和废物的溶剂量减少。

我们的研究表明，在某些情况下，化学生产商可以通过添加少量添加纯水来形成表面氧化还原介质，而不是通过这些反应器泵送数千加仑的有机溶剂。

伊利诺伊大学化学与生物分子工程教授David Flaherty

这项研究是由能源与生物科学研究所通过EBI-Shell计划以及国家科学基金会资助的。欧洲杯线上买球

期刊参考：

Adams，J。S.，等。（2021）溶剂分子在原位形成表面氧化还原介质，并为OCOCATALY o o。₂降低PD。欧洲杯线上买球。doi.org/10.1126/欧洲杯线上买球science.abc1339。

来源：https://news.illinois.edu/view/6367