Redukcja rozpuszczalników na liniach produkcyjnych

Redukcja rozpuszczalników na liniach produkcyjnych

Stosowanie dużej ilości rozpuszczalników w przemyśle produkcyjnym może stanowić poważne zagrożenie dla zdrowia ludzi oraz środowiska.

Ale teraz międzynarodowy zespół naukowców próbuje zoptymalizować technikę znaną jako mechanochemia, by zredukować rozpuszczalniki w przemyśle. Mechanochemia to ogólna nazwa dla reakcji spowodowanych energią mechaniczną.

W ostatnich latach, mielenie kulowe rozwinęło mechanochemię w produkcji. Podczas takiego procesu reagenty oraz katalizatory są wydobywane z dużą częstotliwością w słoju wibracyjnym.

Chociaż powszechnie wiadomo, że działanie mechaniczne może zerwać wiązania chemiczne, dopiero teraz odkryto, że o wiele mniejsze mechaniczne siły pozwalają syntezować nowe związki chemiczne.

Bez dostępu do monitorowania takich procesów w czasie rzeczywistym, mechanochemia pozostawała dziedziną niezrozumianą.

Naukowcy, po raz pierwszy zbadali frezowanie w czasie rzeczywistym, używając promieniowania rentgenowskiego. Zaobserwowano wtedy jak podczas procesu przekształcane są proste składniki w produkt bardzo złożony.

„Kiedy zdecydowaliśmy się przeanalizować te reakcje, wyzwaniem było obserwacja całej reakcji bez ingerencji w nią.", powiedział Tomislav Friščić, profesor z McGill University.

Zespół naukowców postanowił przestudiować możliwości mechanochemii na materiale ZIF-8, który jest znany z wysokiego pochłaniania dwutlenku węgla, a nawet wodoru.

Metodologia pozwoliła w czasie rzeczywistym zaobserwować kinetykę reakcji półproduktów oraz rozwoju nanocząstek. Pozwala ona na zastosowanie również w innych materiałach w przetwórstwie przemysłowym.

„Wyniki te dobrze rokują na rzecz poprawy podstawowego rozumienia centralnych procesów farmaceutycznych, metalurgicznych i mineralnych. Pozwoli na efektywniejsze wykorzystanie energii, redukcję zużycia rozpuszczalników oraz optymalizacji drogich katalizatorów.", powiedział Tomislav Friščić.

(rr)