Метою дослідницької групи «Зелена хімія» є сприяння зменшенню впливу на навколишнє середовище шляхом її дослідницької роботи відповідно до принципів сталого розвитку та забезпечення відповідної базової дослідницької інфраструктури для екологічно чистих та стійких досліджень. розвивати зелені технології. З цією метою ми вивчаємо методи отримання хімічних речовин та енергії для суспільства з використанням сировини, яка є менш шкідливою для навколишнього середовища, бажано з природної сировини, та вивчення долі сполук, що викидаються в навколишнє середовище, для оцінки потенційної шкоди вони викликають.
Лідер групи:
Туба Роберт
MTA-TTK: 1117 Будапешт, бульвар угорських вчених 2.
Лев. назва: 1519 Будапешт, стор.286.
Зима .: +36 1 382 6571
e-mail: [email protected]
Основні напрямки досліджень:
Вивчення однорідних каталітичних процесів, дослідження метатези олефінів - facebook
Наші дослідницькі програми зосереджені на розробці, розумінні та виконанні реакцій, каталізованих комплексами перехідних металів для важливих органічних реакцій. Наша мета - розвивати дисципліну від тонких хімічних синтезів, матеріалознавства, трансформації відновлюваної сировини до фармацевтичних досліджень. В ході нашого дослідження ми маємо справу з розробкою нових методів, синтетичних шляхів і каталізаторів. Метою дослідження метатез є розробка нових інноваційних матеріалів, полімерів, каталізаторів метатез нового покоління та екологічно чистих хімічних процесів, заснованих на метатезі олефінів, та розробка їх практичного застосування.
Теми досліджень:
- Використання біомаси: багаті на олефінові подвійні зв’язки олії водоростей, і зокрема фосфоліпідні побічні продукти водоростей з низькою доданою вартістю, перетворюються на легкі пластмаси на основі вуглеводнів, поліамідів та поліефірів. Після переетерифікації фосфоліпідів метою є отримання легких вуглеводнів, біорозкладаних поліамідів та поліефірних вихідних речовин із ненасичених складних ефірів жирних кислот шляхом перехресних метатез простих олефінів. У хімічному процесі використовуються каталізатори Grubbs, нанесені на однорідну або кремнеземну основу. Пряма реакція метатези фосфоліпідів у водному розчині також планується з водорозчинними каталізаторами. Цей процес не тільки екологічно безпечний, але також дозволяє економно розділяти неполярні продукти реакції та забруднення.
- Розробка систем зберігання водню: наша мета - розробити систему зберігання водню, яка буде ефективною навіть у помірних умовах, стабільною системою, що містить нетоксичні, екологічно чисті матеріали. Використовуючи недорогі каталізатори, реакції відбуваються у воді або водній суспензії, що робить їх зручною і простою у використанні системою накопичення енергії. Ми маємо справу з розробкою нових сполук полікарбонільних/багатоалкогольних спиртів, які невідомі в літературі, але їх можна легко синтезувати дешево (наприклад, сполуки типу полівінілового спирту, полімери циклічних поліоксисполук, полікарбонільні сполуки, зв’язані з полімерами) Ми досліджуємо, яка каталізаторна система здатна ефективно брати участь у цих реакціях навіть у помірних умовах у водному середовищі, зокрема, щоб зберігати якомога більше водню в полімері одиниці ваги.
- Синтез біополімеру: гідрофільні синтетичні полімери на основі кополімеру полівінілового спирту є сировиною для багатьох носіїв лікарських засобів, композитів для імплантації та екологічно чистих пакувальних матеріалів. Кількість OH-груп на використаній полімерній ланцюгу впливає на полярність матриці-носія лікарського засобу, кількісна модифікація якої дозволяє точно налаштувати полярність полімеру і, таким чином, заздалегідь визначене вивільнення лікарського засобу в організмі. Процеси полімеризації на основі олефінових олефінів дозволяють синтезувати широкий спектр чітко визначених полімерів з різними функціональними можливостями.
- Синтез полімерного молекулярного відбитка:Відправною точкою для розробки протоколу підготовки цілеспрямованої терапії проти раку може бути відповідна комбінація маскування імунотоксину та контрольованого вивільнення. «Молекулярні полімери відбитків» (MIP) можуть бути придатними для цієї мети, оскільки їх використання як синтетичних молекулярних рецепторів та білкових носіїв широко поширене, але все ще рідко використовується як носій наркотиків. Цільові токсини (ТТ) - це білки імунотоксинів, які складаються з токсину на основі білка (викликаючи втрату клітин) та ліганду, який зв’язується з поверхневим антигеном, специфічним для ракових клітин. Капсулювання ТТ біосумісним полімером може значно уповільнити реакцію імунної системи та продовжити тривалість життя білків імунотоксину in vivo. Існує гіпотеза, що полімерне покриття поверхонь ТТ робить імунотоксин невидимим для імунної системи. Крім того, регулюючи біологічну здатність розкладу полімеру, вивільнення імунотоксину може бути тонко налаштованим. Наша мета - розробити інноваційний метод захисту від ТТ, при якому біологічно розкладаються МІП можуть бути синтезовані за допомогою метатези олефінів.
Наші останні публікації:
- Приготування нанокомпозиту із завантаженим сорафенібом кубічної форми з використанням чітко визначеного поліполівінілового спирту альт-пропенілен) сополімеру, Т. Фечко, Г. Мерца, Г. Бабош, Б. Варга, Е. Г'єтвай, Л. Тріф, Е. Ковач, Р. Туба, Міжнародний J. Pharmaceut. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2019.03.008
- Поліпентенамер-кремнеземний композит/Композит з поліпентенамер-кремнезему, H.S. Баззі, М. Аль-Хашимі, Р. Туба, WO/2018/232212
Синтез семіохімікатів за допомогою метатезу Олефін, Г. Турчел, Е. Ковач, Г. Мерца, П. Койш, П.Т. Анастас, Р. Туба, ACS Sustainable Chem. Eng., 2019, 7 (1), с. 33–48
- Одноразовий синтез похідних 1,3 - бутадієну та 1,6 - гександіолу з циклопентадієну (CPD) за допомогою реакцій метатезування тандему Олефін, Г. Turczel, E. Kovács, E. Csizmadia, T. Nagy, I. Tóth, R. Tuba, ChemCatChem, 2018, 10 (21) с. 4870-4877
- Функціоналізовані лінійні та циклічні поліолефіни, Р. Туба, Р.Х. Груббс, патент США 9890239, 2018
- Синтез похідних мономеру 1,6-гександіолу та поліуретану за допомогою метатези ізомеризації метиллінолената, Е. Ковач, Г. Турчел, Л. Сабо, Р. Варга, І. Тот, П. Т. Анастас, Р. Туба, ACS Sustainable Chem. Eng., 2017, 5 (12), с. 11215–11220
- Для отримання додаткових публікацій, будь ласка, використовуйте такий ресурс: Róbert Tuba - Google Scholar
Вивчення гетерогенних каталітичних процесів
На основі результатів та методів сучасного матеріалознавства ми проводимо дослідження, що закладають основи різнорідних каталітичних процесів в енергетичній хімії, екологічно чистій хімічній промисловості та охороні навколишнього середовища. Ми досліджуємо гетерогенні каталітичні процеси для перетворення поновлюваних джерел вуглецю, біомаси та вуглекислого газу в хімічні речовини та моторне паливо, а також гетерогенні каталітичні розчини для зменшення промислових викидів забруднювачів повітря та води. Наша дослідницька робота включає виробництво адсорбентів та каталізаторів (оксидних металів та оксидів металів), синтез та модифікацію впорядкованих пористих матеріалів (цеолітів, нанопористих силікатів) та їх фізико-хімічну характеристику. Щоб глибше зрозуміти каталітичний механізм, ми досліджуємо взаємозв'язок між поверхневими, структурними та каталітичними властивостями каталізаторів.
Теми досліджень:
Гетерогенний каталіз для трансформації біоплатформових сполук з доданою вартістю:Матеріали біологічного походження є потенційними відновлюваними джерелами вуглецю для хімічної промисловості. Сьогодні докладаються значні зусилля щодо заміни звичайних викопних видів палива біополімерами, такими як білки або лігноцелюлоза, що вимагає розробки ефективних технологій. На першому етапі мономери отримують з біополімерів механічними, хімічними, біологічними або термохімічними методами. Основні компоненти, витягнуті із суміші продуктів, так звані біоплатформові сполуки, можуть бути додатково перетворені в хімікати та паливо з високою доданою вартістю. Каталіз є ключовою технологією перетворення біомаси. Дослідницька група досліджує гетерогенну каталітичну трансформацію деяких важливих сполук біоплатформи.
Неоднорідний каталіз для зменшення викидів газів: Зменшення забруднення повітря, яке не знає кордонів, є надзвичайно важливим завданням. Каталіз пропонує надійне та економічно ефективне рішення для боротьби з різними шкідливими викидами газів. Метою нашого дослідження є розробка високоактивної та селективної, економічно ефективної та відносно низькотемпературної каталітичної системи для викидів забруднювачів повітря, таких як леткі органічні сполуки (ЛОС), окис вуглецю, оксиди азоту (NOx), дрібні тверді частинки або озон. екологічно шкідливі речовини. Для досягнення бажаних цілей, як правило, необхідно проводити реакції каталітичного окислення або відновлення, в яких в реакціях домішковий компонент також може бути відновником або окислювачем. Прикладом цього є триходова каталітична система для автотранспорту. Вихлопна система двигуна також містить відновлювальні (CO, вуглеводні) та окислювальні (NOx, O2) компоненти. Каталітичні реакції цих компонентів контролюються з утворенням CO2, N2 та H2O, які вже є нешкідливими для навколишнього середовища. Інтерес нашої дослідницької групи зосереджений в основному на утилізації викидів ЛОС та NOx зі стаціонарних джерел.
Наші останні публікації:
- Механізм гідроконверсії γ-валеролактону, отриманого з біомаси, Г. Новодарські, Х. Е Сольт, Г. Лендвей, Р. М. Міхалі, А. Вікар, Ф. Еренц Лоній, Й. Ганчок, Й. Валйон, Катал. Сьогодні https://doi.org/10.1016/j.cattod.2019.02.020
Альтернативні непродовольчі дизельні палива та базові масла, А. Холло, А. Волльманн, Ф. Лоньї, Й. Валйон та Й. Ганчок, ін., 2018, 57 (35), с. 11843–11851.
- Гетерогенне каталітичне окислення етилену Вакером над оксидними каталізаторами Pd/VOx: підтримуюча дія, Р. Бартос, Г. Новодарські, Дж. Валйон, Дж. Реак Кінет Мех Кіт (2017) 121: 17.
- Геркіроване алкілування ацетону етанолом і відновлення алкилату продукту до алкану над тандемними нікель/Mg, Al-гідротальцитом та молібдатом нікелю/γ-оксидом алюмінію, Г.Новодарські, Г.Онестяк, Р.Бартос, Á.F. Веліш, А. Thakur, D. Deka, J.Valyon, Reac Kinet Mech Cat (2017) 121: 69
- Синтез та характеристика Al-магадіїту та його каталітична поведінка при дегідратації 1,4-пентандіолу, Г. Новодарські, Дж. Валйон, Á. Іллес, С.Добе, М.Р. Mihályi, Reac Kinet Mech Cat (2017) 121: 275.
- Ефективні твердокислі каталізатори на основі сульфатованих оксидів олова для рідкофазної етерифікації левулінової кислоти етанолом, М. Попова, П. Шестакова, Х. Лазарова, М. Димитров, Д. Ковачева, А. Шегеді, Г. Малі, В. Дасіредді, Б. Лікозар, Н. Уайльд, Р. Глазер, Прикладна каталізація Том 560, 25 червня 2018 року, сторінки 119-131
Гетерогенна гідроконверсія левулінової кислоти над Ni-каталізатором на основі кремнезему, Г. Новодарські, Дж. Валйон, Á. Іллес, С.Добе, Д.Дека, Й.Ганчок, М.Р. Міхалі, https://doi.org/10.1007/s11144-018-1507-9
- Для отримання додаткових публікацій, будь ласка, використовуйте таке джерело: Вальон Йозеф - Скопус
Теоретичні хімічні розрахунки
Експериментальним дослідженням у групі також сприяє застосування теоретичних методів. Ми вивчаємо механізм, кінетику, динаміку хімічних реакцій, а також структуру комплексів перехідних металів, їх фотофізичні та фотохімічні властивості, а також механізм реакцій, які вони каталізують. У теоретичних дослідженнях ми використовуємо квантово-хімічні методи для визначення структури та фізичних властивостей молекул, а також для розрахунку поверхонь потенційної енергії досліджених експериментально реакцій. Знаючи останнє, ми досліджуємо механізм реакцій та обчислюємо кінетичні та динамічні параметри їх реакцій за допомогою самостійно розроблених методів. Подібні теоретичні методи допомагають зрозуміти механізм каталітичних процесів та розробити оптимальні каталізатори. Недиабетичні дослідження динаміки сприяють інтерпретації фотохімічних експериментів.
Теми досліджень:
- Кінетика та динаміка елементарних реакцій газової фази (наприклад, CH3 + HBr, CH3 + HCl, H + O2, γ-валеролактон + OH)
- Механізм та кінетика каталітичних реакцій (наприклад, гетерогенна каталітична конверсія похідних біомаси, ліганди Pd та PN, каталіз Груббса)
- Кінетика фотохімічних реакцій (5-гідроксиметилфурфурол, бензофенон, берберин)
- Теоретичне дослідження структури та фотохімії комплексів перехідних металів (порфіринові комплекси, комплекси з Fe та Ru N-містять лігандами)
- Дослідження фотоіонізації та фотодисоціації молекул галометану
- Теоретичне дослідження комплексів заліза, що пов'язані зі світлом та світла
- Теоретичне дослідження гетерогенної каталітичної конверсії похідних біомаси
Дослідження хімії атмосфери
Інший основний напрямок досліджень групи - вивчення та характеристика природних фізичних, хімічних та біологічних процесів, при яких забруднювачі, що потрапляють у навколишнє середовище, перетворюються на інші речовини. Особливо небезпечні сполуки з високою біологічною активністю, які повільно руйнуються в природних процесах, а також забруднювачі повітря, які пошкоджують озоновий щит, спричиняють кліматичні зміни та погіршують якість повітря міського середовища. Ми в першу чергу вивчаємо процеси та явища, які відіграють важливу роль у складній взаємодії між зміною клімату та хімією навколишнього середовища. Визначено важливі кінетику реакції та фотохімічні параметри, які включені як вихідні параметри в атмосферну хімію та моделі горіння. У наших експериментах найчастіше ми використовуємо лазерні методи для отримання та виявлення реакційноздатних частинок (наприклад, вільних радикалів).
Теми досліджень:
- Хімія атмосфери, хімія горіння, кінетика реакцій, фотохімія, фотофізика, спектроскопія.
- Елементальні хімічні реакції, кінетичні параметри, механізм реакції.
- Квантова ефективність, тривалість життя, лазерна спектроскопія, фотохімічний механізм.
- Модельні молекули: левулінова кислота, γ-валеролактон, 2-метилтетрагідрофуран, 5-гідроксиметилфурфурол, етилфторид та ацетилфторид.
Фотофізичні та фотохімічні кінетичні дослідження
За допомогою наших основних досліджень ми досліджуємо механізм фотофізичних кінетичних процесів у системах збудженого стану та вивчаємо кінетику радикальних реакцій після фотоцітації. Ми приділяємо особливу увагу дослідженню того, як властивості розчинників впливають на швидкість стихійних реакцій.