Hydrogenizacja, lub inaczej uwodornienie, to proces stosowany bardzo szeroko – w przemyśle żywieniowym (do produkcji margaryny), petrochemicznym, farmaceutycznym, a także przy wytwarzaniu składników farb. Niestety zwykle jako katalizatory wykorzystuje toksyczne metale ciężkie. Japońskim naukowcom udało się jednak znaleźć alternatywę.
Fot. hberends (sxc.hu)
Na pomysł, jak uczynić hydrogenizację przyjaźniejszą środowisku, wpadli badacze z McGill University w Montrealu oraz Institute for Molecular Science w Tokio. Zaproponowali oni, aby w roli katalizatora zamiast dotychczas stosowanych palladu i platyny obsadzić żelazo.
Nie jest to nowa myśl. Choć pallad i platyna są bardzo efektywne jako katalizatory, są również toksyczne, nieodnawialne i bardzo kosztowne, dlatego nad środkami zastępczymi zastanawiano się od dawna. Niektórzy badacze proponowali już żelazo, ale pomysł ostatecznie porzucili, nie mogli bowiem poradzić sobie z podstawowym problemem – faktem, że metal ten w środowisku wodnym bogatym w tlen rdzewieje. A korozja wstrzymuje jego aktywność katalityczną.
Choć znalezienie rozwiązania wydawało się w tym wypadku niemożliwe, japońscy naukowcy dokonali tego. Udało im się uzyskać nanocząstki żelaza, świetnie radzące sobie nawet w roztworach etanolu zawierających 90% wody.
Jak to zrobili? Sekret tkwi już w sposobie produkcji nanocząstek – muszą być one wytwarzane bezpośrednio w obrębie matrycy polimerowej. Zachowuje się ona wówczas jak skafander bezpieczeństwa – chroni żelazo przed korozją, umożliwiając mu jednak wchodzenie w reakcję ze składnikami roztworu.
Nie jest to zjawisko, które łatwo wytłumaczyć. Sami jego odkrywcy nie potrafią wyjaśnić jego natury, w najbliższym czasie jednak będą kontynuować badania, aby dokładnie poznać jego mechanizm. A póki co oferują tanią i skuteczną alternatywę, która być może wkrótce wyprze szkodliwe metale ciężkie i pozwoli na ekologiczną produkcję różnych wyrobów, w tym także farb.
Źródło: european-coatings.com
