Водная революция: Наномицеллярная технология открывает новую эру зеленой химии

Команда из Университета Райса в Хьюстоне ,

Прорвался через традиционную парадигму химических процессов и разработал революционную реакционную систему на основе водных сред . В этом исследовании сферическая структура мицелл диаметром всего 5-6 нм была построена путем разработки самособирающегося металлического композитного активного агента (MECS), а его гидрофобное ядро может эффективно обернуть нерастворимые в воде реагенты для осуществления достижения точного катализа в чистой водной среде . Этот прорыв , опубликованный в Chemical Science, полностью отказывается от органических растворителей , на которые полагаются традиционные процессы , и предоставляет решения с нулевой токсичностью для фармацевтических препаратов , материаловедения и других областей .

Технологические инновации воплощены в трех измерениях : во -первых, размер мицелл можно точно контролировать до наномасштаба , регулируя длину гидрофобной цепи активного агента , тем самым значительно повышая эффективность контакта на границе раздела реакции ; Во -вторых, фотокаталитическая реакция достигает выхода более 92% в водной фазе , Что эквивалентно системе токсичных растворителей . Наконец , пригодные для повторного использования характеристики мицелльной структуры позволяют перерабатывать катализатор , снижая стоимость одной реакции на 40%.

Результат вызовет промышленную химическую цепную реакцию : фармацевтическая промышленность может устранить более 95% выбросов растворителей , а процесс производства полимерных материалов , как ожидается , достигнет трансформации процесса на водной основе . Более далеко идущие последствия заключается в том , что эта концепция «нанореактора» открыла новый путь для зеленой химии -путем моделирования структуры биологической мембраны , реконструкции микросреды реакции на молекулярном уровне а также обеспечения бионической парадигмы для модернизации традиционных процессов . С развитием индустриализации технологий ожидается сокращение выбросов летучих органических соединений на территории мировой химической промышленности на 12-15% а также содействие существенной реализации целей устойчивого развития .