Механохимия - Mechanochemistry

Механохимия или же механическая химия это сочетание механических и химических явлений на молекулярный окалины и включает механическое разрушение, химическое поведение механически подчеркнул твердые тела (например, коррозионное растрескивание под напряжением или усиленное окисление[1]), трибология, полимер деградация под срезать, кавитация -связанные явления (например, сонохимия и сонолюминесценция ), ударная волна химия и физика, и даже развивающаяся область молекулярные машины. Механохимию можно рассматривать как интерфейс между химия и машиностроение. Химические продукты можно синтезировать, используя только механическое воздействие. Механизмы механохимических превращений часто сложны и отличаются от обычных термических или фотохимических механизмов.[2][3] Методика шаровая мельница Это широко используемый процесс, в котором механическая сила используется для химической обработки и превращений.[4][5] Теме механохимии посвящен специальный выпуск журнала Chemical Society Review (том 42, 2013, выпуск 18). Были рассмотрены основы и приложения, от наноматериалов до технологий.[6] Механохимический подход был использован для синтеза наночастиц металлических наночастиц, катализаторов, магнитов, γ-графина, иодатов металлов, нанокомпозитных порошков карбида никель-ванадия и карбида молибдена-ванадия.[7]

Механохимия радикально отличается от традиционных способов растворения, нагревания и перемешивания химикатов в растворе. Поскольку механохимия устраняет необходимость во многих растворителях, она может помочь сделать многие химические процессы, используемые в промышленности, более безопасными для окружающей среды.[8][9] Например, механохимический процесс был использован в качестве экологически предпочтительного способа синтеза фармацевтически привлекательных фенолгидразонов.[10]

Термин механохимия иногда путают с механосинтез, который относится конкретно к машинному построению сложных молекулярных продуктов.[11][12]

Механохимические явления использовались с тех пор. незапамятные времена, например в разводить огонь. Самый старый метод разжигания огня - это трение кусков дерева друг о друга, создавая трение и, следовательно, тепло, позволяя дереву гореть при высокой температуре. Другой метод предполагает использование Кремень и сталь, во время которого Искра (небольшая частица пирофорный металл) самопроизвольно воспламеняется на воздухе, мгновенно зажигая огонь.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Munnings, C .; Badwal, S.P.S .; Фини, Д. (20 февраля 2014 г.). «Спонтанное стресс-индуцированное окисление ионов Ce в оксиде церия, легированном Gd, при комнатной температуре». Ионика. 20 (8): 1117–1126. Дои:10.1007 / s11581-014-1079-2.
  2. ^ Hickenboth, Charles R .; Мур, Джеффри С .; White, Scott R .; Соттос, Нэнси Р.; Бодри1, Джером; Уилсон, Скотт Р. (2007). "Смещение реакционных путей с помощью механической силы". Природа. 446 (7134): 423–427. Bibcode:2007Натура.446..423H. Дои:10.1038 / природа05681. PMID  17377579.(требуется подписка)
  3. ^ Карлье Л. и др. , Зеленая аптека с использованием синтеза без растворителей: исследование механизма в случае дибензофеназина, Powder Technol. 2013, 240, 41-47.
  4. ^ Карлье Л. и др. , Использование совместного измельчения в качестве твердофазного метода без использования растворителей для синтеза дибензофеназинов, Tetrahedron Let. 2011, 52, 4686-4689.
  5. ^ Salmatonidis A. et al., Химическое сшивание тонких пленок наночастиц анатаза для улучшения механических свойств, Langmuir, 2018, 34, 21, 6109-6116, DOI: https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.8b00479
  6. ^ Признаки механохимии: от наночастиц до технологий, Петер Балаж, Марсела Ахимовичова, Матей Балаж, Петер Биллик, Зара Черкезова-Желева, Хосе Мануэль Криадо, Франческо Делогу, Эрика Дуткова, Эрик Гаффет, Франсиско Хосе Гумар, Ракеша Рояк, Мамору Сенна, Андрей Стрелецкийкль и Кристина Вечорек-Чуровам, Chem. Soc. Ред., 2013,42, 7571-7637, DOI: 10.1039 / C3CS35468G
  7. ^ Чаудхари В. и др., ChemistryOpen (2018) 7 (8), 590, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/open.201800091
  8. ^ Чаудхари В. и др., ChemPhysChem (2018) 19 (18), 2370, стр. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/cphc.201800318
  9. ^ Лим, Сяочжи (18 июля, 2016). «Совместное измельчение химикатов в стремлении к экологичности». Нью-Йорк Таймс. ISSN  0362-4331. Получено 6 августа, 2016.
  10. ^ Оливейра П.Ф.М., Барон М., Чамаю А., Андре-Баррес К., Гуидетти Б., Балтас М., Механохимический путь без использования растворителей для зеленого синтеза фармацевтически привлекательных фенол-гидразонов, RSC Adv. (2014), 4, 56736-56742, DOI: 10,1039 / c4ra10489g
  11. ^ Дрекслер, К. Эрик (1992). Наносистемы: молекулярная техника, производство и вычисления. Нью-Йорк: Джон Вили и сыновья. ISBN  978-0-471-57547-4.
  12. ^ Batelle Memorial Institute и Foresight Nanotech Institute. «Технологическая дорожная карта для продуктивных наносистем» (PDF). Получено 23 февраля 2013.

дальнейшее чтение

  • Lenhardt, J.M .; Онг, М. Т .; Choe, R .; Evenhuis, C. R .; Мартинес, Т. Дж .; Крейг С.Л. Улавливание бирадикального переходного состояния с помощью механохимического расширения полимера. Наука 2010, 329 (5995), 1057-1060