В СПбГУ заставили катализаторы на основе платины перерабатывать зеленый свет

Новые вещества на основе платины создали ученые из Санкт-Петербургского государственного университета. Они могут перерабатывать зеленый свет в химическую реакцию, с помощью которой получаются полезные молекулы для создания полимеров и лекарств.

Результаты исследования опубликованы в журнале Chemistry — A European Journal.

Ученые со всего мира исследуют, как использовать энергию света, которую дает Солнце. Ее не нужно добывать, как газ или нефть.

Химики применяют особые вещества — фотокатализаторы. Они запускают химические реакции, когда на них падает свет.

Для работы фотокатализаторов не нужны нагрев или высокое давление, которые требуются для многих химических процессов. Поэтому реакции проходят в более мягких условиях и позволяют использовать даже те вещества, которые могут разлагаться. Кроме того, процесс синтеза становится безопаснее и дешевле.

Благодаря фотокатализу можно проще и эффективнее производить важные полимеры и лекарства.

Создание новых фотокатализаторов — непростая задача. Нужно разработать особые молекулы, которые будут поглощать свет и преобразовывать его в полезные химические реакции.

Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета добились успехов в этой области. Они предложили использовать металлоорганические соединения платины. Эти соединения могут улавливать свет и ускорять химические реакции одновременно.

Химики создали особые вещества, которые помогают в ходе реакции. С их помощью из одного вещества получают другое, необходимое для создания полимеров. Эти новые вещества на основе платины очень быстро и эффективно превращают исходные материалы в нужные продукты, когда на них падает свет.

Ученые говорят, что эти катализаторы работают очень хорошо. Даже если их использовать в концентрации, которая в тысячу раз меньше концентрации исходных веществ, они все равно смогут превратить их в конечные продукты.

Наши фотокатализаторы особенные, потому что у них особая конструкция — модульная. Это значит, что мы можем менять их части, чтобы катализаторы работали так, как нам нужно. Например, если добавить аминогруппу в циклический скелет, то эффективность платиновых соединений станет выше. Они смогут работать даже при мягком зеленом свете, — пояснил ведущий исследователь проекта, доцент СПбГУ Михаил Кинжалов (кафедра физической органической химии).

Обычно для запуска процесса используют синий свет, потому что он обладает большой силой в видимом спектре. Но иногда эта сила синего света вредит продуктам реакции, разрушая их или превращая во что-то другое, ненужное.

Если же использовать зеленый свет вместо синего, реакция будет проходить спокойнее и получится именно тот продукт, который нужен.

Раньше было мало веществ, которые могли работать как катализаторы под мягким зеленым светом. Среди них не было соединений платины. Мы создали такие вещества, и они могут улучшить производство важных материалов, используемых в медицине, авиации и машиностроении, — подчеркнула исследователь проекта, аспирант СПбГУ Мария Кашина (на фото, кафедра физической органической химии).

Исследование поддержано грантом Министерства науки и высшего образования РФ для крупных научных проектов № 075−15−2024−553.

Ранее в ПГУ разработали экономичные фотокатализаторы на основе наноматериалов для очистки воды и воздуха.

27.11.2024