Ponovno polnjeni rezervoar niklja omogoča proizvodnjo nitrila v organskih topilnih sredstvih

Raziskovalci na Nacionalni tajvanski univerzi so razvili sistem, ki je navdihnjen s črpalko za shranjevanje hidroenergije, ki omogoča spontano oksidacijo benzilamina v benzonitril, dragocen kemični vmesnik, ki se uporablja v farmacevtih, agrokemičnih izdelkih in drugih industrijskih aplikacijah.

Nova metoda vključuje uporabo elektrode NiOOH/Ni(OH) 2 kot redoksnega rezervoarja, ki deluje podobno kot voda, shranjena na visokih nadmorskih višinah v hidroelektrarnih sistemih s črpalkami. Ta rezervoar shranjuje oksidativno zmogljivost v obliki NiOOH in jo kasneje sprosti, da olajša kemične pretvorbe.

Ta ločitev procesa sinteze nitrila od proizvodnje vodika ponuja jasne prednosti pred običajnimi elektrohemičnimi metodami. Tradicionalni pristopi običajno zahtevajo, da se oba procesa pojavita hkrati v istem vodnem elektrolitu, kar pogosto vodi do stranskih reakcij, ki razgrajujejo želene proizvode.

Ta uspeh so pripisali močnim interakcijam med benzilaminom in površino NiOOH, skupaj z minimalno samo-redukcijo NiOOH. Ti dejavniki so prispevali k ohranjanju visokih donosov, selektivnosti in Faradove učinkovitosti tudi pri koncentracijah benzilamina, ki presegajo 100 mM. Poleg tega, ker organska reakcija ne zahteva podpornih elektrolitskih soli, postopek poenostavlja naknadno ločevanje končnega izdelka.

Namesto, da bi se kemična sinteza in proizvodnja vodika zgodila hkrati, rezervoar sprva shrani oksidativno zmogljivost in jo nato sprosti, ko je to potrebno.

Ta vsestranskost nakazuje, da bi lahko metodo prilagodili za proizvodnjo širokega nabora kemikalij na osnovi nitrila, kar bi lahko revolucioniralo področje elektrohemijske sinteze. Razvoj tega redoksnega rezervoarja na osnovi niklja predstavlja pomemben napredek v trajnostni kemični proizvodnji. Z omogočanjem proizvodnje nitrila v organskih topilah tehnika obravnava ključne izzive, povezane s tradicionalnimi metodami, ki ponujajo čistejšo in bolj nadzorovano alternativo.