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
JACS: Чтобы отследить реакцию убийцы озона на свет, пришлось обогнать молекулы | |
Исследователи впервые увидели, как бромоф... |
В ТПУ открыт экологичный способ получения катализаторов для очистки газов | |
Новый метод производства высокоэффективных кат... |
LinUni: Опасные оранжевые почвы угрожают экосистеме больше, чем когда-либо | |
Кислые сульфатные почвы имеют оранжевый оттено... |
ES&T: Волокна на биооснове изводят земляных червей быстрее, чем полиэфирные | |
Материалы на биологической основе могут б... |
На Урале предложили высаживать коноплю для поглощения углекислого газа | |
Техническая конопля на Урале может давать... |
Climate of the Past: Озеленение Сахары может изменить климат Северного полушария | |
Пустыня Сахара — это огромное ... |
ТПУ: биомасса в топливе повышает его эффективность на 12% | |
Новый вид шламового биотоплива разработал... |
PNAS: 20-летнее исследование поможет переосмыслить модели изменения климата | |
Первое долгосрочное изучение потоков CO₂ в&nbs... |
MPB: Космические спутники помогут искать пластиковый мусор на пляжах | |
Новый метод обнаружения пластикового мусора на... |
Таяние арктических льдов может привести к похолоданию — есть пример из прошлого | |
Усиленное таяние арктического морского льда, в... |
Ученые предложили добавлять гипс в буровые отходы для повышения экологичности | |
При бурении скважин используются растворы, сод... |
В ПГУ создают экономичные фотокатализаторы для очистки воды и воздуха | |
Фотокатализаторы на основе наноматериалов... |
Фон в норме: океанологи исследовали ядерные захоронения в северных морях | |
Захоронения ядерных отходов в Карском и&n... |
Ecology: Из-за потепления белые медведи и ездовые собаки травмируют лапы | |
У белых медведей в некоторых районах Аркт... |
JHazMat: Дизайнерский биочар вычистил из воды фармпрепараты и нутриенты | |
Ибупрофен, как и многие другие лекар... |
В ТГУ создали сорбент для улавливания углекислого газа на МКС и подлодках | |
Томские химики создали новый материал, который... |
SciAdv: Деревья превратят в доступные экологически чистые промышленные химикаты | |
Деревья — это богатый природны... |
Science Advances: Утрата азотных фиксаторов угрожает биоразнообразию, экосистеме | |
Как деятельность человека, например, использов... |
Эксперты оспорили надежность моделей прогнозирования столкновений судов с китами | |
Новое исследование показало, что существу... |
Nature Ecology & Evolution: Луга реагируют на изменение климата с запозданием | |
Изменение климата влияет на все экос... |
Ученые СПбГУ подтвердили биогенное происхождение железо-марганцевых образований | |
Гипотезу о том, что железо-марганцев... |
Conservation Letters: Фауна тропических лесов не переживет изменение климата | |
Исследования показали, что две трети... |
В Томском политехе создали первые образцы экологичного авиатоплива из биосырья | |
Ученые Томского политехнического университета ... |
Возраст каменных ежей из Восточного Таймыра определили ученые СПбГУ | |
Глендониты, или каменные ежи —... |
Science: Лесная растительность в Европе мигрирует на запад на 3,56 км ежегодно | |
Многие виды европейских лесных растений переме... |
STE: Ученые нашли нанопластик в тканях новорожденных | |
Даже новорожденные грызуны могут столкнуться с... |
Продовольственная система разрушена, и у нас осталось всего 60 урожаев | |
Защитники окружающей среды, исследователи, фер... |
В СПбГУ установили причины извержения вулканов 100 миллионов лет назад | |
Вулканические породы в Забайкальском крае... |
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... |