Catalyst позволяет уничтожить токсичных загрязняющих веществ
Исследователи из Института зеленой химии окисление (IGOC) в Карнеги-Меллон Univ. (CMU; Питтсбурге, штат Пенсильвания) разработали экологически безопасных методов для разрушения опасных соединений быстро и эффективно. Процесс основан на семейство катализаторов - известный как тетра-амидо макроциклических лигандов (TAML) объекты - которые активируют перекись водорода. Одним из таких катализаторов, Fe-TAML, состоит из атома железа окружении лигандов TAML, который состоит из углерода, водорода, азота и кислорода групп. Fe-TAML связывается с атомом кислорода в перекиси водорода в форме реактивного промежуточных, который затем окисляется загрязняющих чтобы сделать его менее токсичные или безвредны.
Терри Коллинз, профессор химии в Университете и директор IGOC, и его команда описал несколько новых приложений Fe-TAMLs Американского химического общества Национального собрания в Нью-Йорке в сентябре:
Дезактивации сибирской язвы. Fe-TAMLs весьма перспективным для уничтожения сибирской язвы симулянт, Bacillus atrophaeus, видов споровых тесно связаны с организмом, который вызывает сибирской язвы, сообщил Коллинс. Fe-TAMLs, как полагают, прожечь наружных слоев белков спор убить их. В лабораторных испытаниях, 99,999% культивируемых споры сибирской язвы, подделка были фактически убили, отметил аспирант Deboshri Банерджи.
Ломая пестицидов. В настоящее время Есть никаких коммерческих технологий уничтожения фосфорорганических соединений распространение в сельскохозяйственных настройки, говорит Коллинз. Он и аспирант Arani Chanda надеются изменить это - теоретически, небольшое количество Fe-TAML активаторов (10 ^ -6 SUP ^ M концентрации), могут быть распространены с перекисью водорода (10 ^ -3 SUP ^ M) на полях после уборки урожая, чтобы уменьшить вынос пестицидов в грунтовые воды и близлежащие ручьи.
Обесцвечивания сточных вод текстильной фабрики. В полевых испытаний, исследований профессор Колин Хорвиц и его коллеги использовали небольшое количество Fe-TAML активатор (10 ^ -6 SUP ^ M) и небольшое количество перекиси водорода (10 ^ -3 SUP ^ M) успешно обесцветить провел растворов красителей ванна с текстильной промышленности (> 40% снижения интенсивности окраски), а также красители, оставшихся в пруду биологического лечения (> 60% скидка). Такой подход может позволить текстильных фабрик, чтобы увеличить количество красителя удаляется из стоков, а также может позволить рециркуляции воды, используемой в текс окраски плитки, добавил он.
Очистка бумаги и дерева процессов целлюлозно производства. Группы Кабинета Министров Украины в сотрудничестве с исследователями из Лесного научно-исследовательского Новой Зеландии и Univ. Окленда для проведения полевых испытаний Fe-TAMLs очистки стоков темно-коричневого цвета (так называемые "цветные") с бумажными комбинатами. Они обнаружили, что Fe-TAML / H ^ 2 югу ^ O ^ ^ 2 югу процесса эффективно удалить значительное количество и цвет (78% снижение) и органо-хлора (29% скидка) из сточных вод, даже на суб-микромолярных концентрациях из FeTAMLs, сообщил Л. Джеймс Райт Univ. Окленда. Хотя Fe-TAML процесс еще не оптимизированы, это могло бы значительно уменьшить цвет так, что типичный коричневая, непрозрачная вода становится желтой и прозрачной, что было бы менее жестких условий для растений и других организмов в получении водоем, Коллинз объяснить.
Удаление серы из топлива. Использование Fe-TAMLs и перекиси водорода в воде, dibenzothiophene и его производных в углеводородов (500 т) были переведены быстро и эффективно в условиях умеренного (60 [степени] C, атмосферное давление, и рН = 7 в течение 1 ч) к соответствующему сульфоксидов и сульфонов. Эти соединения могут быть легко извлечены из углеводородов фазы оставить почти бессернистым углеводородов фазы (
Расширение TAMLs 'диапазон кислорода, окисления. На сегодняшний день, Fe-TAML исследования были направлены на H ^ 2 югу ^ O ^ ^ 2 суб-процессы. Использование кислорода вместо перекиси водорода может расширить использование Fe-TAMLs, Коллинз предсказал. Кроме того, он отметил, кислорода является менее дорогостоящим и более богатые, чем к югу H ^ 2 ^ O ^ 2 ^ к югу. Тем не менее, многие существующие катализаторы, направленных на взаимодействие с кислородом не могут эффективно сочетать с ним, и они не могут функционировать в мягких условиях.
По вызывая реакции между кислородом и Fe-TAML активатора которого атом железа находится в Fe (III) государства, химики синтезировали Fe (IV), Fe (IV) - [му]-оксо димера с лигандами TAML. "Этот тип реакции является беспрецедентным в литературе ученые никогда еще не были способны индуцировать реакцию синтетических Fe (III) соединений с кислородом", заявил Коллинс.
Первоначальные исследования показали, что в присутствии кислорода, эта новая Fe (IV), Fe (IV) - [му]-оксо димера катализирует несколько элементарных реакций окисления, сообщили Anindya Гхош, аспирант в Университете. Например, benzylic спирты окисляются в соответствующие альдегиды, которые являются полезными химических веществ-прекурсоров для производства других органических соединений.
