Чтобы снизить вред от химического производства для окружающей среды, нужно найти более экологичные способы получения химических компонентов. Химическая промышленность потребляет много энергии и сильно загрязняет природу. Но исследователи хотят это изменить с помощью «зелёных» инноваций: они изучают возобновляемые источники энергии и альтернативные методы создания химических компонентов для распространённых соединений. Исследователи опубликовали результаты в Journal of the American Chemical Society. В исследовании основное внимание уделяется циклическим аминам. Эти соединения имеют кольцевую структуру и атом азота. Один из таких аминов — пиперидин — играет ключевую роль в химической промышленности. На его основе создают лекарства, пестициды и другие материалы. Чтобы присоединить водород к циклическому амину, используют газообразный водород как источник протонов и электронов. Этот процесс называется гидрогенизацией. Раньше для получения водорода применяли паровой риформинг метана — одного из основных парниковых газов. Это затратный метод, который также приводит к выбросу углекислого газа (около 3% от общего объёма выбросов). К тому же он сильно зависит от ископаемого топлива и требует много энергии. Исследователи решили эту проблему, создав электролизер с анионообменной мембраной (AEM). Электролизер AEM гидрирует разные виды пиридинов при обычных температуре и давлении без добавления кислот, как в традиционных методах. В электролизере вода расщепляется на атомарный водород и кислород. Атомарный водород добавляется к циклическому соединению. Электролизер AEM универсален и работает с другими азотсодержащими ароматическими соединениями. Это делает его перспективным для широкого применения. Метод можно использовать при обычной температуре и давлении, что снижает потребление электроэнергии.
В этом процессе используется вода и возобновляемое электричество, а не ископаемое топливо. Эффективность метода осталась прежней, процентный выход — 78%. Это подтверждает возможность масштабирования технологии. Во время электролиза может возникнуть проблема с повышением напряжения в ячейке. Её можно решить, усовершенствовав аппарат для электросинтеза или разработав специальный электролизер для органического электросинтеза. Чтобы технология электрокаталитического гидрирования была полезной, её нужно внедрить в промышленность. Тогда ей смогут пользоваться фармацевтические и химические компании. Чем больше компаний будут применять эту технологию, тем проще будет использовать её для других азотсодержащих ароматических соединений. Это подтверждает практичность процесса электрокаталитического гидрирования. В идеале этот метод должен стать альтернативой традиционным методам химической промышленности и снизить углеродный след химического производства. 08.10.2024 |
Экология
Система опреснения воды на солнечных батареях обеспечит дешевой питьевой водой | |
Опреснительную систему, работающую на сол... |
JEM: Зеленые зоны в мегаполисах улучшают здоровье жителей | |
Хотя доступ к природе — это&nb... |
JACS: Разработан способ гидрогенизации азотсодержащих ароматических соединений | |
Чтобы снизить вред от химического произво... |
NatComm: Ученым удалось визуализировать ударные волны в полимере | |
Устойчивое развитие — сложная пробл... |
В УГНТУ разработали новый способ утилизации газов | |
Способ утилизации топочных газов на предп... |
Nature Chemistry: Новый катализатор производит метан с помощью электричества | |
Новый катализатор, с помощью которого мож... |
Nature Geoscience: Антарктида зеленеет с ужасающей скоростью | |
За последние 40 лет растительный покров А... |
RSC Sustainability: Для производства фумаровой кислоты начнут применять выбросы | |
Из-за быстрого накопления пластиковых отходов ... |
mSphere: Зоопланктон «брезгует» бактериями из канализационных стоков | |
Зоопланктон — крошечные водные живо... |
Environmental Science & Technology: Выяснилось, как именно бактерии едят пластик | |
Не любите пластмассу? Вы просто не у... |
NCC: Изменение климата повлияет на запасы углерода в Арктике разными путями | |
В ходе экосистемного эксперимента группа иссле... |
Environmental Research: Выбросы метана с молочных ферм выше, чем считалось | |
Исследование показало, что выбросы метана... |
Железные самородки в Пиннаклс раскрывают секреты прошлого и будущего климата | |
В пустыне Пиннаклс в Западной Австралии о... |
Mineralium Deposita: Тайна уругвайских аметистовых геодов становится явной | |
Международная исследовательская группа под&nbs... |
Environmental Research: Объем канцерогенов в воздухе шокировал ученых | |
Исследование показало, что жители Южной К... |
ASC AMI: Новый метод поможет эффективнее чистить среду от опасных химикатов | |
Инженеры Университета Райса создали новый мето... |
Science Advances: Новое открытие меняет представление ученых о недрах Земли | |
Учёные из Мэрилендского университета обна... |
Казанцы получат бонусы за сдачу ненужного текстиля | |
В Казани установили 35 боксов Не просто в... |
В ЛЭТИ разработали перспективный всепогодный метод обнаружения разливов нефти | |
Метод позволяет быстрее обнаружить нефтяное пя... |
CEJ: Разработан метод хранения чистой воды в водоносных горизонтах | |
Из-за изменения климата на планете всё&nb... |
Nature Climate Change: Для достижения климатических целей одной УХУ мало | |
Чтобы выполнить Парижское соглашение по к... |
Geology: Древние строители рифов избежали вымирания — по крайней мере, временно | |
Строматопороиды пережили позднедевонское вымир... |
Виртуальная реальность поможет пешеходам и велосипедистам избегать загрязнителей | |
Физически обоснованная виртуальная реальность ... |
Applied Soil Ecology: Мочу можно использовать как экологически чистое удобрение | |
Почвенные бактерии устойчивы к моче, как&... |
Science: Повышение урожайности за счет ГМ-культур может оказать медвежью услугу | |
Генетически модифицированные культуры широко и... |
ChemComm: Создан катализатор для устойчивого производства пропилена из биомассы | |
Для достижения углеродной нейтральности нужно ... |
Австралийский кратер даст новое представление о геологической истории Земли | |
Учёные из Университета Содружества Вирджи... |
CE&E: Спасение кораллов — дело рук самих кораллов | |
Исследование, проведённое в Университете ... |
Ocean Sustainability: Понятие «устойчивость» переосмыслили, чтобы спасти океан | |
Эксперты в области океанографии опубликов... |
Water Research: Искусственный интеллект помогает производить чистую воду | |
Создание технологии искусственного интеллекта ... |