Ученые ЮФУ предложили новый тип катализаторов для управления продуктами химической реакции
Международная группа ученых из Южного федерального университета и Католического университета Левена совместно с коллегами из Гентского университета (Бельгия) и Национального института химии Словении предложили революционную концепцию управления продуктами химической реакции с помощью нового катализатора на основе палладия, что открывает возможность удешевить процесс производства важных структурных элементов органического синтеза – биарилов, широко используемых в современной тонкой химической и фармацевтической промышленности.
Химическая промышленность сегодня требует для своих процессов комплексных органических соединений, производство которых дорогое, поскольку основано на традиционных реакциях кросс-сочетания (важнейшем методе создания углеродных связей), и приводит к образованию большого количество отходов. Альтернативный и многообещающий подход – переход к реакциям, где побочным продуктом выступает вода.
«Идея нашего исследования заключается в использовании особого типа катализатора, в котором активный компонент, палладий, находится в виде изолированных моноатомных центров, заключенных внутри нанопористых кристаллических материалов – цеолитов.
Получается, что реакция протекает внутри пор, определенных формы и размера, и потенциальные продукты реакции вынуждены «подстраиваться» под эти параметры. Идея, казалось бы, проста, но прежде никому не удавалось реализовать ее», – рассказал один из авторов исследования, заведующий Международной лабораторией нанодиагностики Южного федерального университета, Арам Бугаев.
На примере реакции связывания толуола, ученые выяснили, что распределение продуктов существенным образом изменяется при внедрении активных центров палладия в цеолиты с различным размером и формой пор. Точная структура активных центров палладия была установлена на основе синхротронных измерений спектров рентгеновского поглощения и их анализа авторскими методами, основанными на алгоритмах машинного обучения.
«Это отличный пример того, как передовые методы химического синтеза в сочетании с диагностикой на установках класса Мегасайенс и современными суперкомпьютерными технологиями позволяют достигнуть прорывных результатов мирового уровня.
Наше исследование посвящено не просто новому гетерогенному катализатору, оно предлагает революционную концепцию для управления продуктами реакции для практического применения в промышленности», – прокомментировал результаты исследования директор Международного исследовательского института интеллектуальных материалов ЮФУ, руководитель Российско-Бельгийского проекта, профессор Александр Солдатов.
Новый материал, катализатор, позволяет с высокой избирательностью производить важные структурные элементы органического синтеза – биарилы, широко используемые в современной тонкой химической и фармацевтической промышленности. Растущий спрос на биарилы в полимерной промышленности обусловлен их большей стабильностью и безопасностью для человека и окружающей среды. Внедрение предложенного материала в производство биарилов позволит существенно удешевить этот процесс и расширить область их применения. Исследование выполнено в рамках совместного Российско-Бельгийского проекта и было опубликовано в журнале Nature Catalysis.
Автор — Дарья Терёхина
Telegram 
Дзен 
VK Ученые использовали квантовые процессоры для расчета поведения атомов внутри жидкой соли, из которой образуется топливо для термоядерного синтеза. Модель с высокой точностью рассчитала химические связи внутри заряженной жидкости. Это поможет инженерам быстрее подобрать состав компонентов для будущих электростанций.
Прогулки наедине с природой в абсолютной тишине существенно повышают риск опасного столкновения с дикими животными. К такому выводу пришли британские биологи, проанализировав базу данных почти 3,5 тысячи инцидентов между людьми и крупными зверями.
Американское военное ведомство опубликовало четвертую часть материалов о неопознанных летающих объектах. Собственно новых файлов не так много: как и в прошлые разы, значительная часть опубликованного была известна ранее. Однако есть детали, которые действительно интересны и указывают на объекты, чья природа не может быть легко объяснена в рамках известного землянам на сегодняшний день.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Ученые Сеченовского Университета выявили генетические особенности, связанные с развитием разных клинических форм ювенильной склеродермии — редкого аутоиммунного заболевания, которое приводит к поражению кожи, сосудов и соединительной ткани. Исследование показало, что полиморфизм ряда генов,участвующих в патогенезе склеродермии предрасполагает к развитию разных клинических форм болезни. В перспективе эти данные могут позволить точнее прогнозировать течение заболевания и подбирать терапию индивидуально.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно