Selektywny katalizator uwodornienia

Kompleks metaloorganiczny o przełomowych właściwościach katalitycznych

Pojedynczy kryształ kompleksu irydowego może wymieniać azot na małocząsteczkowe ligandy takie jak tlenek węgla i amoniak i selektywnie katalizować konwersję etylenu do etanu.

- Reakcje z udziałem kryształów molekularnych z gazami, w których następuje rozrywanie i tworzenie wiązań kowalencyjnych, są naprawdę rzadkie - mówi Lee Brammer, profesor chemii na Uniwersytecie Sheffielda w Anglii. - Zaś obserwacja, że takie nieporowate kryształy molekularne mogą katalizować etylen jest przełomowa - dodaje.

W swoich badaniach naukowcy wykorzystali ubogi w elektrony ligand C6H3[OP(C6H2(CF3)3)2]2 oraz azot cząsteczkowy, by wytworzyć kompleks irydowy [Ir]-N2 o geometrii płaskiej kwadratowej. Krystalizacja kompleksu z toluenu dała jasnoczerwone monokryształy.

Kiedy wystawiono kryształy te na działanie gazów takich jak amoniak czy tlenek węgla lub tlen, kryształy zmieniały kolor od ciemnoczerwonego, poprzez pomarańczowy aż do zielonego, w zależności od zastosowanego gazu. Zdolność wymiany ligandów zależy od ich wielkości - na przykład: choć kryształy przyłączały etylen, to propylenu już nie, ze względu na większy rozmiar tej cząsteczki.

Badacze postulują, że gazy wchodzą w strukturę kryształu poprzez kanały zajmowane przez nieuporządkowane kanały rozpuszczalnika - toluenu.

Najbardziej uderzającym odkryciem jest jednak to, że gdy kryształy poddano działaniu etylenu, propylenu i wodoru, w efekcie otrzymano selektywne uwodornienie do etanu, zaś propylen pozostał niezmieniony. Takiej selektywności nie obserwuje się w żadnym z dotychczas znanych katalizatorów palladowych na węglu aktywnym używanych przy uwodornieniu.

Choć użycie monokryształów w przemyśle może być niepraktyczne, to naukowcy już badają szczegółowo możliwości stosowania innych form katalizatora do procesów w większej skali.

drukuj ten artykuł  |   poleć artykuł znajomemu

Najświeższe informacje w kanale RSS

Chemical News:

• Policestabilne po gruntownych zmianach
• Ryszard Kunicki odwołany
• Formalina od LANXESSA
• Rekordowy rok Polic
• BASF: przemysł naftowy i wydobywczy
• Restrukturyzacja przynosi efekty
• Rekordowy I kwartał w DuPont
• Poprawa koniunktury za dwa lata
• Procesory pod napięciem
• BASF z prawami do techonologii LFP