MIT-kemister har utvecklat en ny typ av fotoredox-katalysator som kan förenkla inkorporeringen av ljusdrivna reaktioner i tillverkningsprocesser. Till skillnad från de flesta befintliga fotoredoxkatalysatorer är den nya klassen av material olöslig, så den kan användas om och om igen. En sådan katalysator skulle kunna användas för att belägga rör och utföra kemiska omvandlingar av reagens när de passerar genom röret.
Kemiska reaktioner som sker under påverkan av ljus är ett kraftfullt verktyg för kemister som utvecklar nya sätt att producera läkemedel och andra användbara föreningar. Kemister har utvecklat två huvudklasser av fotoredoxkatalysatorer, som är kända som homogena och heterogena katalysatorer. Homogena katalysatorer består vanligtvis av organiska färgämnen eller ljusabsorberande metallkomplex. Dessa katalysatorer är lätta att anpassa för att utföra en specifik reaktion, men deras nackdel är att de löser sig i lösningen i vilken reaktionen äger rum. Detta gör att de inte enkelt kan tas bort och återanvändas. Å andra sidan är heterogena katalysatorer fasta mineraler eller kristallina material som bildar lager eller tredimensionella strukturer. Dessa material löser sig inte, så de kan användas upprepade gånger. Dessa katalysatorer är emellertid svårare att ställa in för att uppnå den önskade reaktionen.
För att kombinera fördelarna med båda dessa typer av katalysatorer beslutade forskarna att införliva färgämnena som utgör homogena katalysatorer i en fast polymer. Detta gjorde det möjligt att upprepade gånger använda katalysatorn. Forskarna fann att inkorporering av katalysatorer i polymererna också hjälpte dem att bli mer effektiva. En anledning är att reaktantmolekyler kan fångas i polymerens porer, redo att reagera. Dessutom kan ljusenergi lätt färdas genom polymeren för att hitta de förväntade reaktanterna.
När de appliceras på plaströr kan katalysatorer påverka kemikalier som strömmar genom dem, vilket hjälper till att syntetisera nya läkemedel och andra föreningar. Forskare arbetar för närvarande med att införliva ett bredare utbud av katalysatorer i sina polymerer och att designa polymerer för att optimera dem för ett bredare spektrum av applikationer.
Du kan hjälpa Ukraina att slåss mot de ryska inkräktarna. Det bästa sättet att göra detta är att donera medel till Ukrainas väpnade styrkor genom Rädda liv eller via den officiella sidan NBU.
Läs också: