Исследователи Государственного Университета Северной Каролины продемонстрировали свою новую, «зеленую» технологию для ускоренного скрининга и получения «переключаемый» растворители, используемые в зеленом применения химии. Новый подход делает процесс отбора в сотни раз быстрее и значительно ускоряет скорость, с которой растворитель может быть извлечен из раствора.
«Мы фактически создали платформу, которая делает Зеленая химия зеленее», — говорит Abolhasani Милад, доцент кафедры химической и биомолекулярной инженерии в НК государства и автор бумаги на работе. «Эта работа ускоряет возможности отрасли для определения лучшей переключаемых растворителей для конкретного химического процесса, а затем предоставляет индустрии передовые инструменты для извлечения растворителя гораздо быстрее, чем это возможно, используя прежние подходы».
По вопросу переключаемых растворителей, которые изменяют свои физико-химические свойства при воздействии углекислого газа (СО2). Это исследование сфокусировано на растворители, которые становятся гидрофильными в присутствии СО2 и воды, а гидрофобные когда СО2 удаляется. Это делает их привлекательными для использования в химической и фармацевтической промышленности процессы, потому что растворитель может быть легко удалена из продукта путем добавления СО2 и воды. Растворитель затем может быть истребовано из воды путем удаления СО2.
«Тем не менее, с промышленной точки зрения, есть существенные проблемы», — говорит Abolhasani. «В частности, процесс отбора кандидатов с целью выявления наиболее эффективных переключаемых растворителей для конкретного приложения может быть очень Время — и трудоемко. И только вы имеете право переключаемый кандидат растворителя, удалением его в больших масштабах также может занять длительное время.»
Для решения проблемы скрининга, команда Abolhasani решили использовать платформу на микроуровне химии потока, что бежит 5-мкл образцы через газопроницаемые пробки, которые окружают СО2. Это обеспечивает растворителя в образце находится в постоянном контакте с СО2 (т. е. интенсифицируется массообмен), ускоряющих реакцию и процессы восстановления растворителя.
Используя этот метод, исследователи могут определить эффективность растворителя, с использованием обработки изображений, в качестве лишь три минуты. Платформа также позволяет запускать одновременно несколько образцов. Учет времени, необходимого для приготовления каждого образца, система позволяет пользователям работать около 280 отсеивающих экспериментов в день.
По сравнению с обычным пакетным методы тестирования требуют применения более крупных размеров пробы. Например, проверка эффективности 5-миллилитр пробы с использованием традиционных пакетных технологий занимает от шести до восьми часов, или примерно по одному тесту в день.
Команда Abolhasani также продемонстрировали в экспериментальной проверке, что техника химия поток был не только быстрее, но так же точный, как и обычные пакетное тестирование на определение эффективности растворителя.
Кроме того, исследователи недавно показали, что они могут перенастроить той же платформе химия поток для быстрого переключаемых растворителей рассева в непрерывном режиме потока для получения растворителей в больших масштабах. «Наш подход также является более экономически эффективным в том, что она полностью контролируется компьютером и, следовательно, менее трудоемкие,» Abolhasani говорит.
«Мы возбуждены о потенциале этой технологии интенсификации процесса и ищем партнеров, чтобы помочь нам переводить технику из лаборатории промышленных НИОКР и производственных целей.»
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!