Технология может найти применение также в нефтехимии и производстве литий-ионных батарей
Учёные НИИ химии Университета Лобачевского предложили новые катализаторы для технологии синтеза циклокарбонатов – соединений, широко используемых в самых разных областях от нефтехимии до фармацевтической промышленности. Разработка нижегородских химиков позволит сделать синтез циклокарбонатов более быстрым, дешёвым и энергоэффективным.
«Циклокарбонаты используются как конечные и промежуточные продукты в производстве растворителей, электролитов для литий-ионных аккумуляторов, топливных присадок, агрохимикатов, лекарственных препаратов, поликарбонатов. Спектр их применения чрезвычайно широк. Эффективность синтеза во многом определяется выбором катализатора. В качестве таких катализаторов могут использоваться пористые полимеры с ионными группами», – рассказала автор исследования, младший научный сотрудник лаборатории инженерной химии НИИ химии ННГУ им. Н.И. Лобачевского Анна Головачева.
Один из способов получения циклокарбонатов – взаимодействие эпоксидных соединений с углекислым газом. Задача катализатора сделать условия синтеза как можно мягче: снизить температуру и давление при реакции, увеличить выход конечного продукта. Такие показатели могут обеспечить пористые ионные полимеры. Их можно быстро синтезировать и использовать многократно, что важно для масштабирования технологии в промышленности.
«В промышленности для синтеза циклокарбонатов по такому пути чаще всего применяются четвертичные аммониевые соли, двойные металлоцианидные катализаторы и некоторые комплексы цинка. Металлоорганические комплексы, хотя и обладают высокой активностью и селективностью, чаще используются в лабораторной или мелкотоннажной практике из-за их чувствительности к условиям и более высокой стоимости. Кроме того, некоторые из них представляют экологическую опасность. Наши катализаторы являются более безопасной альтернативой. Они просты в синтезе, позволяют снизить энергозатраты, а выход конечного продукта достигает не менее 80%», – подчеркнула Анна Головачева.
Авторы предложили рецептуру полимерных катализаторов заданной структуры, обеспечивающей высокую каталитическую активность, и продолжают изучение их физико-химических свойств. Следующий этап – проверка эффективности технологии в условиях реального производства. Статья по промежуточным результатам проекта опубликована в международном журнале Industrial & Engineering Chemistry Research.
Работы выполнены при поддержке Российского научного фонда (проект № 24-79-10144) и Фонда содействия инновациям. Исследования физико-химических свойств полученных соединений проходили в рамках федеральной программы «Приоритет-2030».
Ранее сообщалось, что два новых магнитных низкочастотных датчика, созданных в ННГУ, успешно выведены на орбиту Земли.