В Сколтехе нашли способ сэкономить на драгоценном палладии при производстве лекарств

Драгоценные металлы — палладий, родий и платина, широко применяются в промышленной промышленности в качестве катализиторов для производства топлива, полимеров и лекарств. Обычно их наносят на носители из активированного угля, но до 98% металла в таких системах остается неактивным: он застревает в микропорах углеродной основы и не участвует в реакциях.

Команда Сколтеха, ИОХ РАН, Южно-Российского государственного политехнического университета и других научных организаций разработала углеродно-азотный материал с минимальным количеством микропор и высоким содержанием азота. Такая структура обеспечивает надежное закрепление активных металлических частиц на поверхности и их доступность в ходе реакции.

Основой для материала стали гумины — побочные продукты, образующиеся в больших объемах при производстве фурфурола и древесного спирта из растительного сырья. Благодаря высокому содержанию углерода и специфическим химическим свойствам гумины идеально подошли для создания новой катализаторной платформы.

 Окрашенный снимок с просвечивающего электронного микроскопа. На бирюзовом фоне (углерод) видны белые крапинки — отдельные атомы и наночастицы палладия. В эффективном катализаторе (слева) частицы палладия хорошо различимы на поверхности, а в неэффективном (справа) — металл заперт в микропорах углерода и малодоступен для участия в реакциях. Источник: Дарья Чернышева и др./ChemSusChem (2025), e202500736 © Wiley-VCH GmbH; отредактировал Николай Посунько/Skoltech PR

Катализатор на основе палладия, нанесенного на этот материал, показал рекордную активность в реакциях кросс-сочетания и гидрирования — ключевых процессах в фармацевтике, агрохимии и нефтехимии.

Снижение расхода палладия примерно в сто раз существенно удешевит производство и сократит содержание токсичных металлических остатков в готовой продукции. Это особенно важно для фармацевтической отрасли, где чистота препаратов имеет решающее значение.

Источник: hightech.fm