Các nhà hóa học của MIT đã phát triển một loại chất xúc tác oxi hóa khử quang mới có thể đơn giản hóa việc kết hợp các phản ứng điều khiển bằng ánh sáng vào các quy trình sản xuất. Không giống như hầu hết các chất xúc tác oxi hóa khử hiện có, lớp vật liệu mới không hòa tan, vì vậy nó có thể được sử dụng nhiều lần. Chất xúc tác như vậy có thể được sử dụng để phủ ngoài ống và thực hiện các biến đổi hóa học của thuốc thử khi chúng đi qua ống.
Các phản ứng hóa học xảy ra dưới tác động của ánh sáng là một công cụ đắc lực cho các nhà hóa học đang phát triển những phương pháp mới để sản xuất dược phẩm và các hợp chất hữu ích khác. Các nhà hóa học đã phát triển hai loại chất xúc tác oxi hóa quang khử chính, được gọi là chất xúc tác đồng thể và không đồng nhất. Các chất xúc tác đồng thể thường bao gồm thuốc nhuộm hữu cơ hoặc phức hợp kim loại hấp thụ ánh sáng. Các chất xúc tác này dễ điều chỉnh để thực hiện một phản ứng cụ thể, nhưng nhược điểm của chúng là chúng hòa tan trong dung dịch xảy ra phản ứng. Điều này có nghĩa là chúng không thể được gỡ bỏ và tái sử dụng một cách dễ dàng. Mặt khác, chất xúc tác dị thể là khoáng chất rắn hoặc vật liệu kết tinh tạo thành lớp hoặc cấu trúc ba chiều. Những vật liệu này không hòa tan, vì vậy chúng có thể được sử dụng nhiều lần. Tuy nhiên, những chất xúc tác này khó điều chỉnh hơn để đạt được phản ứng mong muốn.
Để kết hợp những ưu điểm của cả hai loại chất xúc tác này, các nhà nghiên cứu đã quyết định kết hợp các loại thuốc nhuộm tạo nên chất xúc tác đồng nhất vào một polyme rắn. Điều này làm cho nó có thể sử dụng nhiều lần chất xúc tác. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng việc kết hợp các chất xúc tác vào polyme cũng giúp chúng hoạt động hiệu quả hơn. Một lý do là các phân tử chất phản ứng có thể bị mắc kẹt trong các lỗ xốp của polyme, sẵn sàng phản ứng. Ngoài ra, năng lượng ánh sáng có thể dễ dàng di chuyển qua polyme để tìm các chất phản ứng mong đợi.
Khi được áp dụng cho các ống nhựa, chất xúc tác có thể tác động đến các chất hóa học chảy qua chúng, giúp tổng hợp các loại thuốc mới và các hợp chất khác. Các nhà nghiên cứu hiện đang làm việc để kết hợp nhiều loại chất xúc tác hơn vào các polyme của họ và thiết kế các polyme để tối ưu hóa chúng cho nhiều ứng dụng hơn.
Bạn có thể giúp Ukraine chiến đấu chống lại những kẻ xâm lược Nga. Cách tốt nhất để làm điều này là quyên góp quỹ cho Các lực lượng vũ trang của Ukraine thông qua Cuộc sống tiết kiệm hoặc thông qua trang chính thức NBU.
Đọc thêm: