Přeložit náš web

So, 13. 9. 2025.

Svátek má Lubor.

16.5 C
Olomouc
16.4 C
Prostějov
17.1 C
Přerov
14.9 C
Šumperk
13.1 C
Jeseník
Sobota, 13. září 2025.

Svátek má Lubor.  Dobrý večer.

Nový materiál umožňuje výrobu chemikálií s využitím slunce a vody

Mezinárodní tým vědců z Česka, Německa a Číny vyvinul s pomocí nanotechnologií a atomárního inženýrství unikátní materiál, který dokáže přeměnit široké spektrum organických látek na požadované produkty za běžných podmínek, jen s pomocí sluneční energie a vody jako zdroje protonů. Významně tím přispívá k řešení ekologicky i ekonomicky náročných hydrogenačních reakcí běžných v organické chemii, farmacii i agrochemii. Práci, na níž se podíleli i vědci z Českého institutu výzkumu a pokročilých technologií (CATRIN) Univerzity Palackého, zveřejnil prestižní časopis Advanced Materials.

Hydrogenační reakce jsou součástí stovek chemických výrob v agrochemii, farmacii, průmyslové chemii a řadě dalších oblastí s celkovým trhem v objemu desítek miliard dolarů. Doposud známé a používané fotokatalyzátory nedokáží dosáhnout výtěžky, které jsou potřebné v průmyslové škále a trpí také omezenou selektivitou, tedy nedokáží usměrnit chemickou reakci k požadovaným produktům. Často také vyžadují spolupůsobení dalších činidel, jako je například aktivace vody hořčíkem, a jsou použitelné pouze na omezené množství organických reakcí. Nalezení nových řešení, která by na rozdíl od těch stávajících probíhala za nízkých teplot a tlaků i bez použití plynného vodíku, je proto obrovskou vědeckou a průmyslovou výzvou. Jednou z variant je využití vody jako zdroje protonů a vhodných fotokatalyzátorů, které umožní efektivní přeměnu s použitím sluneční energie.

„Při vývoji nového typu fotokatalyzátoru jsme spojili zkušenosti z nanotechnologií a atomárního inženýrství. Se zahraničními kolegy jsme navrhli a připravili materiál obsahující nanočástice paladia ukotvené ve dvourozměrné matrici nitridu uhlíku, přičemž v blízkém okolí nanočástic byly zabudovány izolované atomy paladia v různých oxidačních stavech. Díky synergickému účinku všech komponent dokázal nový materiál přeměnit široké spektrum organických látek na požadované produkty s mimořádně vysokou výtěžností i selektivitou. To otevírá dveře k průmyslovým aplikacím,“ uvedl korespondující autor Radek Zbořil.

Autoři studovali nejprve použití samotných nanočástic ukotvených ve struktuře nitridu uhlíku a také účinnost jednotlivých atomů zabudovaných ve stejné fotokatalytické matrici. V obou případech dosáhli relativně nízkých výtěžků, nicméně pomohla jim náhoda.

Během výzkumu si vědci všimli, že výtěžnost reakcí rapidně rostla, pokud se v blízkém okolí nanočástic nacházely jednotlivé atomy paladia v různých oxidačních stavech. „Proto jsme cíleně navrhli a připravili kombinovaný systém, v němž jednotlivé atomy paladia přitahují fotogenerované díry pro oxidaci vody, zatímco nanočástice usnadňují přenos vodíku na nenasycené vazby organických molekul. Jedná se o unikátní koncept, který může změnit katalytické procesy v organické chemii s obrovským aplikačním potenciálem v příbuzných odvětvích včetně farmacie nebo agrochemie,“ uvedl Giorgio Zoppellaro, který má klíčový podíl na objasnění mechanismu fungování unikátního materiálu.

Vědecké týmy z CATRIN a VŠB-TUO se ve spolupráci s kolegy z německého Leibnizova ústavu pro katalýzu věnují hydrogenačním reakcím dlouhodobě. V minulosti publikovali řadu přelomových prací zaměřených především na nové technologie výroby aminosloučenin (např. Chandrashekhar et al. Nat. Catal. 2022; Cheruvathoor Poulose et al. Nat. Nanotechnol. 2023).

Read More

JESENÍK ROK PO POVODNI: DĚKUJEME ZA POMOC, SPOLEČNĚ JDEME DÁL

Rok po ničivé povodni, která v září 2024 zasáhla Jesenicko, se náš kraj výrazně proměnil. Na mnoha místech se už znovu...

POVODÍ ODRY: ZABEZPEČOVACÍ PRÁCE NA TOCÍCH SKONČILY, OBNOVA KORYT BUDE ZAHÁJENA V ROCE 2026

Zářijová povodeň v roce 2024 způsobila na Jesenicku škody za zhruba 1,6 miliardy korun. Nejpostiženější bylo území samotného města Jeseník, kde...

Neuteklo vám?

Moje Olomouc 37/2025

Olomouc opět oceněna jako obec přátelská rodině a seniorům Olomouc s hrdostí oznamuje, že získala titul Obec přátelská rodině a seniorům, který každoročně uděluje Ministerstvo práce a sociálních věcí. Tento...

Vandalové poničili desítky hrobů na hřbitově v Neředíně

Neředínský hřbitov v Olomouci je dočasně uzavřen pro veřejnost. Důvodem je rozsáhlý vandalský útok ze čtvrtka,...

Mateřská škola Baarova září novotou: Děti se brzy vrátí do moderní budovy

Po více než roce intenzivních prací se blíží slavnostní otevření zrekonstruované mateřské školy Baarova v olomoucké...

Řekni to hejtmanovi! 37/2025

Jakub, Hranice Dobrý den. V Olomouckém kraji bych uvítal nějaký pumtrack, jelikož jezdím na kole. Určitě bych...

Moje Olomouc 37/2025

Olomouc opět oceněna jako obec přátelská rodině a seniorům Olomouc s hrdostí oznamuje, že získala titul Obec...