Московские ученые освоили 3D-печать фотореакторов в лабораторных условиях

Российские химики продемонстрировали возможность изготовления фотореакторов для тонкого органического синтеза в лабораторных условиях с помощью аддитивных технологий. Развитие этого подхода поможет ускорить и удешевить внедрение уникального оборудования в научную практику.

Московские ученые освоили 3D-печать фотореакторов в лабораторных условиях

Опытные реакторы, изготовленные методом 3D-печати по технологии DMLS (слева) и FDM/FFF (справа)

Ученые Института органической химии имени Н. Д. Зелинского РАН успешно внедрили 3D-печать в научную работу химической лаборатории, сообщает пресс-служба Российского научного фонда. Коллектив лаборатории металлокомплексных и наноразмерных катализаторов под руководством академика Валентина Ананикова спроектировал и изготовил компактные универсальные фотореакторы для проведения тонкого фотохимического синтеза, позволяющего получать ряд ценных органических соединений.

Реакторы изготовлены методами селективного лазерного спекания металлопорошковых композиций (DMLS) и послойного наплавления полимерного филамента (FDM/FFF). Первый подход позволяет получать сложные изделия из разнообразных металлических сплавов, тогда как второй зарекомендовал себя как недорогой и эффективный способ производства изделий из множества термопластов и композиций на их основе.

Московские ученые освоили 3D-печать фотореакторов в лабораторных условиях

Полученные фотореакторы имеют ряд преимуществ перед традиционным фотохимическим оборудованием: они могут быть адаптированы к источникам света различной длины, характеризуются невысокой стоимостью, особенно при использовании пластиков, допускают быстрое внесение изменений в конструкцию. Последняя особенность является одним из принципиальных преимуществ 3D-печати: реактор с новым, более оптимальным дизайном может быть изготовлен прямо в химической лаборатории в течение одного рабочего дня и сразу испытан в эксперименте.

Авторы показали, что металлические реакторы из нержавеющей стали могут применяться в серийных экспериментах с различными химическими субстратами или фотокатализаторами. Фотореакторы из пластика, отличающиеся от металлических значительно большим объемом, дают возможность масштабирования органического синтеза для получения продуктов в значительных количествах. Оба типа реакторов могут поддерживать заданную температуру, что имеет важное значение для увеличения выхода и селективности химического синтеза, то есть в процессе будет образовываться преимущественно целевой продукт, а не побочные соединения. Эффективность нового оборудования продемонстрирована на примере ряда химических реакций образования связей углерод-углерод и углерод-сера.

Московские ученые освоили 3D-печать фотореакторов в лабораторных условиях

«Мы ожидаем, что наша разработка войдет в повседневную лабораторную практику в ближайшем будущем. Аддитивное производство открывает большие возможности для создания нового химического оборудования непосредственно в химической лаборатории», — прокомментировала руководительница проекта, ведущая сотрудница института Юлия Бурыкина.

Результаты проекта, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы по этой ссылке. 

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.

KazakhRussianUkrainian