Оксиды азота являются одними из наиболее важных экологических токсинов. Соединения азота и кислорода возникают в основном при сгорании, например, в двигателях автомобилей, на газовых и угольных электростанциях, а также при других термических и химических процессах в промышленности. Для очистки выхлопных газов используется либо дожигание, либо принцип каталитического восстановления - однако оба процесса сравнительно сложны и имеют определенные недостатки. Но оксиды азота - это не просто лишние яды. Исследователи из Университета им. Фридриха Александра в Эрлангене-Нюрнберге (FAU) разработали в лаборатории новый процесс использования экологических токсинов в качестве сырья.
Очистите выхлопные газы и разумно используйте оксиды азота
Исследовательская группа во главе с профессором доктором Маркус Генрих из кафедры фармацевтической химии в FAU разработал процесс, который должен объединить именно эти два мира - очистку потоков выхлопных газов и разумное использование оксидов азота. На модельном предприятии химики из Эрлангена моделировали типичный промышленный процесс: превращение меди в нитрат меди. «Нитрат меди используется в качестве консерванта для красителей, коррозии и древесины, а также в качестве окислителя в синтетической химии», - объясняет Маркус Генрих. «Мы можем напрямую сочетать диоксид азота, образующийся в процессе производства, с синтезом бальсалазида и сульфасалазина - двух азосоединений, которые используются для лечения воспалительных заболеваний кишечника».
Рекуперация тепла
Отходы тепла не отходы
В основе модельной системы лежит трубчатый газоочиститель, с помощью которого исследователи смогли снизить концентрацию диоксида азота в потоке выхлопных газов на 99,7%. Тем не менее, Маркус Генрих оценивает ценность в перспективе: «Это сенсационная ценность, которой мы достигли в лабораторных условиях». Тем не менее, исследователи видят хорошие возможности и для метода в промышленном использовании: «Мы предполагаем, что наш метод также будет использоваться в промышленных приложениях. Приложение достигнет хорошей эффективности », - объясняет Генрих. В отличие от предыдущих экспериментов в экспериментальной лаборатории химиков-фармацевтов, новая система также использует низкие концентрации оксида азота и должна надежно работать даже при колебаниях потока выхлопных газов.
Используйте оксиды азота для производства красителей
Согласно пресс-релизу FAU, производство нитрата меди является лишь одним из примеров промышленных процессов, в которых оксиды азота до сих пор нейтрализованы. «Везде, где мы имеем дело с управляемым сырьем, включая травление печатных плат в электронной промышленности, например, мы можем использовать оксиды азота в качестве побочного продукта для производства фармацевтических препаратов», - объясняет Генрих. «Ситуация отличается для электростанций или мусоросжигательных заводов, например - мы не должны получать никаких лекарств из этого коктейля токсинов и тяжелых металлов. Но возможно и целесообразно использовать оксиды азота в выхлопных газах для производства определенных красителей на основе азосоединений ».
Результаты проекта, финансируемого Федеральным экологическим фондом Германии (DBU), были опубликованы в журнале «Химия - Европейский журнал» под названием «Устойчивый синтез бальсалазида и сульфасалазина на основе диазотирования с помощью низко концентрированной двуокиси азота в воздухе». (КДж)