Nowatorskie katalizatory do przemysłu chemicznego
Homogeniczne katalizatory metaloorganiczne połączyły światy chemii organicznej i nieorganicznej, rewolucjonizując chemię syntetyczną dzięki selektywności sięgającej 100% oraz wysokiej aktywności i stabilności. Wykorzystując dofinansowanie UE dla projektu HICAT ("Hierarchically organized metal organic catalysts for continuous and multi-batch processes"), naukowcy połączyli doskonałe właściwości katalizatorów metaloorganicznych z nową strukturą oraz funkcjonalizowanymi błonami i membranami. Dążono do wykorzystania struktury w nanoskali przy zastosowaniu podejścia oddolnego. Katalitycznie aktywne związki metali połączono z nanocząsteczkami, między innymi z żelami polimerowymi i wybraną grupą silseskwioksanów (żywic silikonowych). Uzyskane nanocząsteczki były następnie łączone ze sobą, dając w wyniku nowatorskie membrany o różnej porowatości. Stworzone nowatorskie układy katalizy z udziałem katalizatorów metalowych zmodyfikowanych silseskwioksanami zastosowano do ciągłej pracy w reaktorach o dużej przepustowości. Opracowano i opatentowano kilka prostych i opłacalnych dróg syntezy. Naukowcy wykazali też po raz pierwszy możliwość tworzenia katalizatorów metalowych nowej klasy, wykorzystujących strukturę polimerową (mikrożelową). Zostały one już zastosowane w dwóch reakcjach i wkrótce zostaną złożone odpowiednie wnioski patentowe. Konsorcjum opracowało ważną technologię hierarchicznego formowania warstw nanocząsteczek o różnych rozmiarach i funkcjach cząstek. Zebrane dane potwierdzają wyjątkową zdatność nanocząsteczek mikrożelowych do tworzenia membran oddzielających o indywidualnie zaprojektowanych właściwościach. W zastosowaniach komercyjnych często wymagane są membrany zwijane spiralnie, czyli membrany płaskie zwinięte w rulon. Projekt HICAT wykazał możliwość produkowania odpowiednich membran w postaci modułów zwiniętych spiralnie, tym samym potwierdzając gotowość do szerszego wprowadzenia na rynek. Zintegrowanie zaawansowanych, nowatorskich katalizatorów z porowatymi membranami o indywidualnie opracowanych funkcjach i kształcie dostosowanym do wymagań komercyjnych otwiera nowe możliwości integrowania katalizy i oddzielania. Oczekuje się, że technologie opracowane przez projekt HICAT zwiększą konkurencyjność wielu sektorów europejskiego przemysłu chemicznego dzięki poszerzeniu możliwości przetwórczych przy reakcjach o znaczeniu przemysłowym.