東京工業大學的研究小組開發了一種新型催化劑,可以生產工業上有用的芳香胺,且不產生任何副產物。使用這種新型催化劑,生產芳香胺所需的能量可減少三分之一。
芳香胺用作藥品、橡膠、聚合物、黏合劑、染料等多種化學產品的原料。然而,現有的使用催化劑的生產方法會產生大量的副產物,並且需要大量的能量來去除雜質,導致成本上升。
研究小組開發了一種名為「面心立方釕奈米顆粒催化劑」(FCC-Ru)的新型催化劑。它的結構與傳統催化劑顯著不同,可以完全防止副反應,只合成有用的芳香胺。此外,據說可以將反應效率提高三倍以上。例如,由芳香族化合物糠醛合成糠胺時,採用常規催化劑,超過3%的原料成為無法使用的副產物,但採用FCC-Ru,糠胺產率提高至10%。據稱,以各種芳香醛為原料合成有用的芳香胺也獲得了類似的效果,這意味著使用FCC-Ru可以盡可能高效地生產芳香胺。
此外,FCC-Ru是一種固體材料,易於產物和副產物的分離,即使反覆連續使用,催化劑的性能也不會惡化。預計將為芳香胺的生產帶來創新,芳香胺可作為醫療和農產品進行大規模生產。
此外,研究小組的新思維和設計策略使這種催化劑性能成為可能,被認為有可能徹底改變各種化學產品的生產,而不僅僅是芳香胺。