Учени от MIT ускориха химичните реакции до 100 000 пъти с помощта на малки електрически заряди

Изследователи от Масачузетския технологичен институт (MIT) току-що разкриха техника, която може да доведе до революция в химическите реакции, според проучване, публикувано в Science вчера.

С помощта на малко електричество учените са успели да ускорят ключови реакции, използвани в нефтохимическата промишленост, фармацевтичното производство и различни други промишлени процеси.

Електричеството повишава скоростта на реакциите до 100 000 пъти

Според доклада, екипът, ръководен от дипломанта от MIT Карл Вестендорф, заедно с професорите Йогеш Сурендранат и Юрий Роман-Лешков, е демонстрирал главозамайващо увеличение на скоростта на реакциите до 100 000 пъти.

Казано по-просто, това би могло да означава скок от бавни реакции към светкавични процеси. Те биха могли да предефинират пейзажа на химическото производство.

„Резултатите са наистина поразителни.“

Сурендранат, професор по химия и химично инженерство, подчертава значението на откритието

Това постижение е особено забележително, тъй като досега такова увеличение на скоростта е наблюдавано само при окислително-редукционни полуреакции, включващи получаване или загуба на електрони. Изследването на Масачузетския технологичен институт обаче показва тези безпрецедентни скокове при реакции, които не включват окисление или редукция.

Катализираните реакции са от решаващо значение за производството на продукти, които използваме ежедневно

Екипът се е фокусирал върху химични реакции, които не са редокс и се катализират от киселини. Това са именно тези катализатори, с които се запознават студентите по химия в първи курс. Тези реакции, катализирани от киселини, са ключови в различни процеси. От рафинирането на нефтохимикали до производството на фармацевтични продукти. Както отбелязва професор Роман-Лешков, „тези реакции са ключови за производството на много продукти, които използваме ежедневно.“

Това, което прави този пробив още по-забележителен е мостът, който той създава между две традиционно различни изследователски общности.

А именно електрохимичния и термохимичния катализ. Техниката, включваща прилагане на малко външно напрежение е отдавна известна в електрохимичната област, но досега не е прилагана систематично при термохимични реакции, катализирани с киселини.

Екипът на Масачузетския технологичен институт не губи време, за да се възползва от своите открития. Вече е подадена предварителна заявка за патент и те проучват начини за прилагане на тези открития в конкретни химични процеси. Вестендорф предполага, че в бъдеще може да се проектират и разработят нови реактори, които да използват тази стратегия, което е сигнал за потенциална революция в химическото инженерство.

Изследванията на екипа на MIT обещават да променят фундаменталното разбиране за повърхностните каталитични реакции. Светът на химията е на прага на трансформация, а MIT е в челните редици, пренаписвайки правилата на катализата.