Новости
Библиотека
Таблица эл-тов
Биографии
Карта сайтов
Ссылки
О сайте


Пользовательского поиска




25.05.2012

Создан новый катализатор для удаления диоксида углерода из промышленных выбросов

Существующий метод удаления парникового газа — диоксида углерода — из дымоходов угольных электростанций требует столько энергии, что никто даже не думает о его практическом применении. К счастью, Роджер Эйнс и его научная группа из Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса (США) разработали совершенно новый катализатор для отделения и захвата СО2, который имитирует природный фермент, работающий в наших с вами лёгких.

Простейший вариант комплекса цинка (зелёный) с лигандом цикленом (кольцо вокруг цинка с атомами азота, выделены синим). Цинк дополнительно координирован с молекулой этанола; на его месте мог быть СО2
Простейший вариант комплекса цинка (зелёный) с лигандом цикленом (кольцо вокруг цинка с атомами азота, выделены синим). Цинк дополнительно координирован с молекулой этанола; на его месте мог быть СО2

Добившись успеха в таком деле, лаборатория, по общему мнению, стала настоящим мировым лидером в разработке катализаторов, имитирующих поведение природных ферментов.

Эта малая молекула-катализатор — модернизированный циклен — имитирует работу фермента карбоангидраза, который отделяет, захватывает и выводит СО2 прочь из крови и тканей. Карбоангидраза — самый быстрый из известных природных ферментов. Долгие годы учёные рассматривают возможность его адаптации для захвата углерода, выбрасываемого промышленностью в виде диоксида. К сожалению, из этой затеи ничего хорошего так и не вышло, поскольку карбоангидраза не переносит перегрева, который в данном случае неизбежен: горячий и кислый выхлопной газ вызывает почти мгновенную деградацию фермента.

Учёные предложили собственную молекулу, которая ведёт себя подобно карбоангидразе, но при этом способна выдерживать тяжёлые условия горячих производств. Для нахождения потенциальных кандидатов на роль заместителя карбоангидразы были проведены компьютерные расчёты, которые определили оптимальный дизайн, обеспечивающий защиту входящего в состав молекулы иона цинка и активирующий её (цинк и является активным каталитическим центром, подобно тому как это есть в природном ферменте). Стоит заметить, что до химической лаборатории добралось лишь около 2% от всех структур, рекомендованных теорией. Каждая синтезированная молекула тестировалась на стабильность в сложных температурных и кислотных условиях, а затем определялся характер её кинетического поведения. За полтора года учёные синтезировали девять катализаторов, а имя финалиста происходит из традиционного названия цикла вокруг цинкового иона — циклен (металлорганический комплекс, в котором циклен выступает в качестве лиганда для иона цинка).

Сейчас пробная партия этого катализатора весом в 1 кг направлена на полевые испытания, которые пройдут на одной из американских электростанций. Предполагается, что катализатор сформирует мономолекулярный слой на разделе фаз вода — газ. Ожидается протекание быстрой реакции между водой и диоксидом углерода, катализируемой циклен-цинковым комплексом, с образованием бикарбонат-иона и протона.

Роман Иванов


Источники:

  1. КОМПЬЮЛЕНТА



ИНТЕРЕСНО:

Ученые научились наблюдать за сверхбыстрыми химическими процессами

Почему на Западе периодическую таблицу никак не связывают с именем Менделеева

Люминесцентные наночастицы открыли новый этап в истории дактилоскопии

Нобелевская премия по химии присуждена за развитие криоэлектронной микроскопии

Новый метод анализа белков работает в 50 раз быстрее

Создана первая «химическая память» объемом в 1 бит

193 года назад впервые получено органическое соединение из неорганических

Ученые разработали программу, которая высчитывает свойства молекул сложных химических соединений

Самосборкой получены структуры из 144 молекулярных компонентов

Учёные создали нанореактор для производства водорода

Ученые из Швеции создали «деревянное стекло»

Разработан новый метод создания молекул

Японские ученые создали жидкий квазиметалл, застывающий на свету

Нобелевскую премию по химии присудили за синтез молекулярных машин

Новая компьютерная программа предсказывает химические связи

Получены цветные изображения на электронном микроскопе

В упавшем в России метеорите обнаружен уникальный квазикристалл

10 невероятно опасных химических веществ

Создатель «суперклея» Гарри Кувер – химик и изобретатель, автор 460 патентов, самый известный из которых так и не помог ему разбогатеть




© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://chemlib.ru/ 'ChemLib.ru: Библиотека по химии'