Guidare le reazioni con la luce e senza solventi

Fotochimica: il movimento corretto facilita le reazioni guidate dalla luce senza l'uso di solventi dannosi per l'ambiente

14.10.2025

La luce è una fonte di energia ecologica per le reazioni chimiche. Tuttavia, sono necessarie grandi quantità di solventi nocivi per garantire che la luce, a causa della sua scarsa profondità di penetrazione, raggiunga le aree in cui è necessaria. Carolina Spula non prevede l'uso di solventi. Come dottoranda che lavora con il professor Lars Borchardt presso la cattedra di Chimica Inorganica I dell'Università della Ruhr di Bochum, la sua attenzione si concentra sul movimento e sulle reazioni fotochimiche a secco sui solidi.

© RUB, Kramer

I ricercatori hanno sviluppato da soli i cilindri trasparenti e le piccole sfere di teflon per gli esperimenti.

"La fotochimica convenzionale allo stato solido è limitata a quantità molto piccole", spiega Spula. Poiché la luce non può penetrare in profondità nelle polveri solide, il metodo convenzionale utilizzava strati di polvere molto sottili stesi su una lastra di vetro e illuminati dal basso. Ciò ha sollevato la questione: Come esporre in modo uniforme quantità maggiori di polvere per consentire le reazioni nell'intera miscela?

Nel corso della sua ricerca di dottorato, Carolina Spula ha sviluppato dei fotoreattori specializzati per mulini a sfere, che consentono di irradiare i recipienti di reazione durante l'agitazione. Questi sono costituiti da un cilindro di vetro di quarzo trasparente contenente diverse piccole sfere di teflon. Il materiale di partenza in polvere per la reazione desiderata guidata dalla luce viene versato nel recipiente.

Agitazione o miscelazione

Per realizzare reazioni fotochimiche per quantità maggiori di polvere, Spula ha testato uno strumento alternativo con un diverso modello di movimento: il miscelatore acustico risonante. In questo approccio, il recipiente viene montato in posizione verticale e messo in vibrazione verticale. "Per certi versi, può essere paragonato ai miscelatori per vernici che si trovano nei negozi di ferramenta", spiega Spula. Non sono necessarie sfere di macinazione, il che consente un maggiore carico di polvere.

Spula lavora sulle reazioni organiche. Questo le ha permesso di creare piccoli nanoribbons di grafene e di trasferire le sue intuizioni alle funzionalizzazioni C-X. "La valutazione ha dimostrato che il nostro metodo meccanochimico guidato dai raggi UV ha la migliore valutazione in termini di metriche di chimica verde con il minor consumo energetico rispetto ai metodi basati su solventi o catalizzati da metalli", spiega la ricercatrice.

Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.

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