一种生产酞菁蓝染料的更环保方法

作者: 精颜化工    日期: 2022-09-16    点击量:     文字大小:      
酞菁蓝染料

通往酞菁蓝染料的更环保路线
一种新方法大大减少了生产广泛使用的有机染料所需的溶剂量

有机染料,即含碳染料在自然界中具有重要作用。例如,它们负责运输体内的氧气和其他气体(作为血红蛋白的一部分),并在光合作用中将太阳能转化为化学能(叶绿素)。

酞菁是一类人工有机染料,酞菁的分子结构使其广泛应用于工业过程、传感、纳米医学、太阳能电池和其他光电子领域。然而,阿尔托大学学院研究员爱德华多·阿纳亚(Eduardo Anaya)说,酞菁的生产并非没有问题酞菁是通过使用许多溶剂如二甲氨基乙醇(DMAE)生产的,它具有腐蚀性、易燃性、生物活性,对环境有害。

阿纳亚和他在阿尔托大学的同事们已经演示了如何通过固相合成以更环保的方式生产酞菁蓝染料。他们的研究发表在《Angewandte化学国际版》杂志上,被归类为“热门论文”。

仅欧盟的工业每年就使用10000吨DMAE用于许多不同的工艺,另一位主要作者、博士后研究员桑德拉·卡贝尔(Sandra Kaabel)说,在阿尔托研究人员介绍的新方法中,溶剂的量减少了99%以上。

研究团队使用邻苯二甲腈作为原料,这是一种常用于染料生产的有机化合物,首先用几滴DMAE和锌模板通过球磨进行处理,然后将固体反应混合物在烘箱中在55℃下老化一周,或在100℃下老化48小时。

卡贝尔说:“在烤箱中,看到颜色如何从白色、绿色变为深蓝色非常有趣,你可以亲眼看到这种方法的工作原理。”通过固态方法,我们可以在不需要溶解反应组分的情况下生产化学品。

在传统方法中,溶剂在160至250°C之间加热,相对于所用材料和时间,总效率相当低。阿尔托研究人员开发的环境友好方法通过去除大部分溶剂并在较低温度下进行反应,将时间和产量提高了四倍。

来自大自然的例子,喝咖啡时产生的想法,阿纳亚说:“大自然给了我们灵感,数百万年来,它为许多不同的目的创造了有机颜色。”“例如,我们可以捕捉它们的本来面目,利用颜色在人工光合作用中产生能量,或者进一步发展想法。”

新生物材料解决方案的想法在芬兰阿尔托大学和芬兰VTT技术研究中心共享的能力中心得到了完善,该研究小组正在开发通过染料和光引发的反应进行自我杀菌的纤维素材料,并可用于生物医学。

这些新想法是在实验室内外的遭遇中产生的。“我们生产染料的新方法的想法也来自于我们在咖啡室喝咖啡时产生的头脑风暴,然后我们才开始实验,”该小组的第一作者、博士生丹尼尔·兰格雷特(Daniel Langerreiter)说。

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