Ftalocyanines worden onder andere gebruikt bij de productie van hernieuwbare energie, detectie en nanogeneeskunde. Onderzoekers van de Aalto Universiteit hebben aangetoond hoe de kleurstof kan worden geproduceerd op een groenere manier. De organische oplosmiddelen worden vervangen door de toepassing van synthese in vaste toestand, aldus de universiteit in een persbericht.
Belangrijke rol in de natuur
Organische kleurstoffen, of koolstofhoudende kleurstoffen, spelen een belangrijke rol in de natuur. Ze zijn bijvoorbeeld verantwoordelijk voor het transport van zuurstof en andere gassen in het lichaam (als onderdeel van hemoglobine) en voor het omzetten van zonne-energie in chemische energie bij de fotosynthese (chlorofyl).
Neem bijvoorbeeld ftalocyaninen, kunstmatige organische kleurstoffen die op grote schaal worden toegepast in industriële processen, detectie, nanogeneeskunde, zonnecellen en andere opto-elektronica. De productie van ftalocyaninen verloopt echter niet zonder problemen, zegt Eduardo Anaya, onderzoeker aan de Aalto Universiteit en een van de hoofdauteurs van de nieuwe studie.
“Ftalocyaninen worden geproduceerd door veel oplosmiddelen te gebruiken, zoals dimethylaminoethanol (DMAE). Het is corrosief, ontvlambaar, bioactief en schadelijk voor het milieu.”
A hot paper
Anaya en collega’s van de Aalto Universiteit hebben aangetoond hoe ftalocyaninen op een milieuvriendelijker manier kunnen worden geproduceerd met synthese in vaste toestand. Hun onderzoek werd gecategoriseerd als een “hot paper”.
Alleen al de industrie in de Europese Unie gebruikt 10.000 ton DMAE per jaar voor veel verschillende processen. In deze nieuwe methode die door Aalto-onderzoekers is geïntroduceerd, wordt de hoeveelheid oplosmiddel met meer dan 99% verminderd, zegt postdoctoraal onderzoeker Sandra Kaabel, een van de hoofdauteurs.
Als uitgangsmateriaal gebruikte het onderzoeksteam fthalonitril, een organische verbinding die vaak wordt gebruikt bij de productie van kleurstoffen. Het werd eerst verwerkt met een paar druppels DMAE en een zinksjabloon door middel van kogelmalen, waarna het vaste reactie mengsel een week in een oven bij 55 °C werd gerijpt, of 48 uur bij 100 °C.
Fascinerende kleurverandering
“Het was fascinerend om te zien hoe de kleur van wit, via groen, in de oven veranderde in diepblauw – je kon met eigen ogen zien hoe de methode werkt”, zegt Kaabel. “Door vastestof-methoden kunnen we chemicaliën produceren zonder dat we de componenten van de reactie hoeven op te lossen.”
Bij de traditionele methode wordt een oplosmiddel tussen 160 en 250°C verhit en is de totale opbrengst vrij laag in verhouding tot de bestede materialen en tijd. De milieuvriendelijke methode die door de Aalto-onderzoekers is ontwikkeld, verviervoudigt het rendement in de ruimte door het oplosmiddel grotendeels te verwijderen en de reacties bij een lagere temperatuur uit te voeren.
Lees hier het volledige persbericht.
Omslagfoto: Aalto Universiteit/Sandra Kaabel
Geselecteerd voor jou!
Innovation Origins is het Europese platform voor innovatienieuws. Naast de vele berichten van onze eigen redactie in 15 Europese landen, selecteren wij voor jou de belangrijkste persberichten van betrouwbare bronnen. Zo blijf je op de hoogte van alles wat er gebeurt in de wereld van innovatie. Ben jij of ken jij een organisatie die niet in onze lijst met geselecteerde bronnen mag ontbreken? Meld je dan bij onze redactie.
