利用阳光将化学制造变成“零废物”行业

发布日期:2025-07-16 10:44:26 阅读:9

使用阳光将化学制造转变为“零废物”产业 化学工程师成功地操纵了碳氮化物,利用阳光合成含氟分子,这些分子是制药产品的关键构建模块,从而在通往“零废物”产业制造的道路上取得了突破。曼彻斯特大学的研究人员发现,对碳氮化物进行简单的调控,这种不含金属、无毒的固体,由丰富的碳和氮元素构成,能够高效地利用太阳光合成含氟的有机分子,这些有机分子是许多农药化学品和制药用途的构建模块。科学家们使用的概念被称为“光催化”,人造光或太阳光能够在常温条件下触发化学反应,否则需要更能量密集的过程。这个过程可以类比于植物利用光合作用来获得太阳能的方式。然而,利用光能的人工开发非常具有挑战性,因为用于这一目的的材料通常非常昂贵、难以制造,并且往往不高效地触发化学反应。这在大规模生产过程的可行性方面存在重大问题。光催化过程的工业应用将为环境和社会带来巨大的好处,因为它能够提供更清洁、更可持续的化学产品,减少并可能消除化石燃料作为这些工业生产的主要能源的使用。这些今天发表在《科学进展》杂志上的新发现,是曼彻斯特大学卡尔米内·达戈斯蒂诺博士(英国)与意大利的的意大利的特里耶斯特大学、意大利的CNR电子和磁性材料研究所以及西班牙的CIC biomaGUNE之间的国际合作的结果。 曼彻斯特大学的达戈斯蒂诺博士领导的团队,与博士生卢克·福斯特和研究助理格拉齐亚诺·迪·卡米内一起,通过核磁共振(NMR)技术揭示了纳米工程材料效率提高的基本变化。达戈斯蒂诺博士说:“化学工业是经济和技术发展的基本支柱。然而,它往往与环境污染和气候变化联系在一起。近年来,人们正在努力将目前的工业化学方法转向更环保、更可持续和零废物的途径。”“利用太阳光合成有用化学品的新技术是一种非常有前途的技术,但也面临着重重挑战。特别是,寻找无毒、广泛可获得并且经济可行的材料,能够利用太阳能进行高效的化学转换,对于这类光化学转换来说,这是至关重要的。”此项发现为制药和食品工业感兴趣的多种分子的可持续合成开辟了新的道路,为现代工业化学提供了新的思路。

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