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yb体育APP下载—研究人员采取了新的步骤,将氢化转变为安全、低能耗的过程
 时间 : 2022-08-07  

UJ 研究人员采纳了新的步调,将氢化改变为平安、低能耗的进程。他们利用很是不变的三相乳液将有毒废料转化为有价值的原料。该进程不需要易燃的紧缩氢气。

乳液催化在室温下将硝基苯高效加氢生成苯胺。苯胺普遍用在制药工业。以后双金属加氢催化剂完全收受接管。

没有氢化,就不成能制造现今的很多药物。它是制药和化工行业的支柱工艺。可是氢气很贵。避免工场和尝试室爆 炸的平安办法也很昂贵。

可是,假如底子不需要紧缩氢气,则可以节流年夜量本钱。这也意味着很多化学进程可以更平安、更轻易利用。

约翰内斯堡年夜学的化学家在Colloids and Surfaces 上颁发的研究中证实了这一点。

他们在 Pickering 乳液中利用催化氢化工艺将硝基苯转化为苯胺。

乳液工艺有可能成为比今朝利用的更平安的工业氢化工艺。

Pickering 乳液已存在 150 年了。但将它们用在催化直到 2014 年才呈现,Reinout Meijboom 传授说。Meijboom 是化学科学系的研究员。

像酸奶一样,Pickering 乳液也是一种乳液。这类乳液是易溶在水的颗粒和易溶在油的颗粒的夹杂物。使酸奶成为 Pickering 乳液的缘由在在它还含有酶,酶是不消融的固体颗粒。

硝基苯作为化学制造的废料在全球规模内年夜量出产。它是世界卫生组织、环保署和疾病预防节制中间等机构描写的一种剧毒、持久性有机污染物。

聚氨酯的制造利用硝基苯作为中心体。它也用作石油精辟的溶剂。染料出产企业的废水中常含有硝基苯。它是一种油性液体,具有火警危险。

苯胺是一种具有主要工业意义的商品。它是年夜量化学产物的原料,包罗很多药物。

研究人员设计的进程利用甲苯消融硝基苯。这构成了该进程的第一相、有机相或甲苯相。对第二个水相,他们将硼氢化钠消融在水中。

催化剂是该进程的第三阶段。它由改性二氧化硅微球和钯构成。他们还利用了双金属催化剂,此中钯与钴或镍连系。

Meijboom 说,假如将三相添加在一路,但不夹杂成乳液,则该组合可以贮存数天或数周。会产生少许氢化,但只有在构成恰当的乳液后才能真正进行该进程。

催化剂还起到不变乳化剂的感化。

当三相夹杂成乳液时,催化剂启动氢化进程。乳液的构成需要几秒钟。在尝试室范围下,反映需要年夜约两个小时。

氢化所需的氢气由消融的硼氢化钠供给。加氢在室温下有用进行,从而节流能源。

不需要贮存或输送的氢气。这消弭了进程中的年夜部门爆 炸风险。

Meijboom 说,与单相或两相工艺比拟,Pickering 乳液中的三相工艺具有更年夜的催化概况的优势。

可以经由过程调理 Pickering 乳液系统中甲苯和水相的体积比来调剂催化效力。

乳液中的每滴甲苯和硝基苯溶液都有用地酿成了一个微反映器。这就是若何调剂该进程以使其在室温下有用,他弥补道。

氢化完成后,所得乳液足够不变,可在分手出苯胺之前贮存几天。

Peter Dele Fapojuwo 师长教师说,这项研究是初次有用利用双金属钯催化剂在水性 Pickering 乳液系统中氢化芬芳族化合物。他是该系的研究生研究员。

经由过程在催化剂中插手镍或钴,我们改良了钯在乳化剂概况的分离,他弥补道。

钯比镍或钴贵很多,是以利用双金属催化剂进一步下降了本钱。

与传统概况活性剂比拟,利用固体颗粒作为催化剂和乳化剂或不变剂对情况的要挟较小。它们的成份毒性较yb体育app下载小,Fapojuwo 说。

他弥补说,当利用硼氢化钠而不是氢气作为还原剂时,反映平台要平安很多。

利用石油衍生的氢气加氢既不完全环保,也不经济。它需要高压氢气,这需要昂贵的反映器装备。这增添了工艺本钱,他弥补道。

理论上,这个进程可以合用在在固定床反映器中连结一相并进行活动合成。成果将是两个不混溶相之间催化反映的持续进程,Meijboom 说。

这是原则阶段的证实。我们正在尽力推行这个进程,他说。

我们设计了一个可以扩大到一系列工业主要反映的进程。

经由过程利用乳液化学,我们具有了一个系统,此中催化剂、乳化剂、水相和有机相都夹杂成一个极为不变的系统,Meijboom 说。

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