Силиконовые материалы будущего. Автоматизация и новые методы получения

Исследователи Южного федерального университета и Российской академии наук представили инновационный метод производства силиконов с использованием микрофлюидных систем. Эти технологии позволяют значительно повысить эффективность процесса, сократить затраты и автоматизировать производство, что открывает новые возможности для химической промышленности.

Один из важнейших процессов в производстве силиконов — реакция гидросилилирования, которая обычно проводится с использованием платиновых катализаторов. Однако высокая стоимость платины и сложности ее отделения от готовой продукции значительно увеличивают расходы. В ответ на эту проблему ученые предложили гетерофазную каталитическую систему, основанную на доступных компонентах, таких как соль платины и этиленгликоль. Эта система позволяет проводить реакцию на границе раздела фаз, что существенно упрощает процесс отделения катализатора от конечного продукта.

"Использование микрофлюидных систем позволяет увеличить площадь контакта фаз и ускорить процесс, делая его более эффективным и экономически выгодным",

-Ашот Арзуманян, руководитель группы ИНОЭС РАН

Для повышения эффективности реакции ученые использовали микрофлюидные реакторы, состоящие из узких капилляров, которые обеспечивают организованное движение капель катализатора. Это позволяет значительно увеличить площадь контакта фаз, что ускоряет процесс реакции и снижает затраты на сырье. Применение рентгеновской томографии и Раман спектроскопии для мониторинга реакции в режиме реального времени позволило исследователям улучшить контроль за процессом и повысить его точность.

Автоматизация процесса отделения и рециклизации катализатора также играет ключевую роль в повышении эффективности. Благодаря новым технологиям удалось сократить время на проведение реакции до пяти минут, что позволит в будущем масштабировать производство силиконов и минимизировать ручной труд.

Этот метод подходит не только для производства силиконов, но и для других многофазных химических процессов, что делает его универсальным инструментом для различных отраслей химической промышленности. Сотрудничество между академическими институтами и промышленными партнерами продолжает развиваться, создавая новые перспективы для внедрения этих технологий в коммерческое производство.

Источник: Центр общественных коммуникаций Южного федерального университета