Synthèse Chimique Utilisant des Nanomaterials et Nanoparticles, Données de Fournisseur des Produits chimiques de Strem

Les Catalyseurs jouent un rôle important dans la production des produits chimiques aujourd'hui. Les Nanomaterials ont le potentiel pour améliorer l'efficience, la sélectivité, et le rendement de procédés catalytiques. La surface plus élevée au taux de volume signifie que beaucoup plus du catalyseur participe activement à la réaction. Le potentiel pour des économies de coûts est énorme d'un matériau, d'un matériel, d'un travail, et d'un point de vue de temps. Un moyen Plus Élevé de sélectivités moins de rebuts et moins impuretés, qui pourraient mener à des médicaments plus sûrs et à l'impact sur l'environnement réduit.

Des catalyseurs de Nanoscale ont été vérifiés dans un certain nombre de réactions. Les colloïdes de Nanometal ont été d'intérêt particulier. Dans le concept de précurseur, des colloïdes nanometal préalablement préparés peuvent être réglés pour des applications particulières indépendamment du support en les modifiant avec les revêtements de protection liphophiles ou hydrophiles. L'Adsorption sur le support est réalisée en plongeant le matériau dans une solution des particules. Des catalyseurs colloïdaux nanometal stabilisés par Surfactant se sont avérés pour surpasser les catalyseurs conventionnels pour des réactions d'hydrogénation et d'oxydation. La première réaction intramoléculaire de Pauson-Khand dans l'eau a été avec succès effectuée à l'aide des nanoparticles colloïdaux aqueux de cobalt comme catalyseur.

Des nanoclusters En Métal se sont également avérés de bons catalyseurs. Nanoparticles a supporté sur des polymères se sont avérés catalyser des hydrogénations et des réactions de couplage de carbone-carbone. Les Colloïdes Bi et des nanoclusters trimétalliques se sont avérés les catalyseurs actifs et sélecteurs dans l'interconnexion de Suzuki, Phauson-Khand, et réactions d'hydrogénation. Les batteries En Métal maintiennent leur activité pendant des laps de temps étendus et sur un domaine des substrats. Les nanoclusters d'Or ont également montré l'activité catalytique pour l'oxydation de basse température du monoxyde de carbone, quoique l'or en vrac soit inactif.

Des nanoparticles En Métal sur un grand choix de supports ont été également vérifiés comme catalyseurs. Les nanoparticles de Zinc et de platine supportés sur une modification de zéolite ont montré l'activité aromatisante de haut dans la conversion des alcanes inférieurs. Des particules de cobalt de Nanoscale dispersées en charbon de bois ont été utilisées comme catalyseur pour le Pauson-Khand, Pauson-Khand réducteur, et réactions d'hydrogénation.

D'Autres types de nanocatalysts ont été aussi bien étudiés. Les catalyseurs de Nanopowder composés de nanoparticles de silice et de platine ont montré l'activité catalytique très intense pour des réactions de hydrolyzation. Les Intra-dendrimer réactions de couplage d'hydrogénation et de carbone-carbone ont eu lieu dans un grand choix de solvants (l'eau, produits organiques, biphasics, CO supercritique₂) utilisant les nanoparticles dendrimer-encapsulés en métal.

La Séparation du produit désiré des impuretés et des contaminants non désirés peut souvent être un défi. Les Nanomaterials, sous forme de nanoparticles magnétiques, peuvent aider à résoudre beaucoup de problèmes de séparations.

Les liquide Magnétiques sont les dispersions colloïdales des nanoparticles magnétiques surface-enduits. Ils sont attrayants dans des applications de séparation parce que la réactivité des particules peut être réglée en modifiant les couches extérieures sur les nanoparticles. Les particules de nanoscale ont les moyens des surfaces très élevées sans utilisation des absorbants poreux et peuvent être récupérées pour la réutilisation. Des liquide Magnétiques sont vérifiés pour un certain nombre de différentes applications chimiques de séparations.

Nanocatalysts contenant les nanoparticles magnétiques sont développés. La Silice et le carbone sont employés pour mettre à jour la stabilité des nanoparticles dans des conditions de réaction. Les surfaces de Functionalized sur les nanoparticles comprennent les sites de immobilisation pour des substances catalytiquement actives telles que les particules nanometal, les enzymes, et les catalyseurs homogènes. Les catalyseurs sont facilement séparés en employant l'interaction magnétique entre le nanoparticle magnétique et un champ magnétique appliqué externe. Ces catalyseurs hybrides offrent les avantages de la catalyse homogène et hétérogène combinée.

Dans des réactions biochimiques, des nanoparticles magnétiques sont vérifiés en tant que des moyens de faciliter la séparation et la reprise des biomolécules d'objectif tels que l'ADN, l'ARN, et les protéines. La séparation des contaminants organiques tels que les hydrocarbures polyaromatiques de l'eau et le démontage des composés de soufre des essences d'hydrocarbure également sont vérifiés avec des liquide magnétiques.

En Dépit de grands et actuels efforts pour récupérer des sites contaminés par des produits chimiques toxiques, beaucoup d'emplacements demeurent difficiles d'adresser en raison de l'emplacement de la contamination. Des Nanomaterials sont vérifiés en tant qu'agents potentiels pour la destruction des toxines et peuvent activer la remédiation dans quelques scénarios provocants.

Du fer nullivalant de Nanoscale (NZVI) a été affiché pour entraîner la destruction rapide d'un large éventail de contaminants (perchlorate, chrome hexavalent, et nombreux composés organiques chlorés) par l'intermédiaire d'un procédé redox catalysé par surface. L'Efficacité de NZVI a été expliquée dans le laboratoire et dans le domaine sur une échelle pilote en saletés contaminées, sédiments, eaux souterraines, et eaux usées. Les économies de coûts Potentielles sont énormes car la remédiation peut avoir lieu sans pomper l'eau contaminée sur la surface pour la demande de règlement. Il peut également être possible au remediate très profondément des volutes d'eaux souterraines contaminées en mettant des nanoparticles dans la sous-surface par l'intermédiaire de l'injection de puits profond.

Nanoparticles d'or et palladium se sont avérés les catalyseurs hautement pertinents pour la remédiation du trichloréthylène (TCE) en eaux souterraines. Les nanoparticles fournissent au nombre maximum d'atomes de palladium pour l'interaction les molécules de TCE et améliorent grand l'efficience du procédé plusieurs ordres de grandeur au-dessus des catalyseurs en vrac de palladium. Comme avec des nanoparticles de fer, la décontamination in-situ a pu ajouter l'épargne de frais supplémentaires.