Naukowcy z Wydziału Chemii Uniwersytetu Gdańskiego opatentowali nowy związek koordynacyjny oksowanadu(IV). Wynalazek może znaleźć zastosowanie jako prekatalizator w syntezie materiałów polimerowych - od tworzyw o ściśle zaprojektowanych właściwościach po materiały zdolne do pochłaniania gazów, które w przyszłości mogą wspierać rozwój technologii związanych z ochroną środowiska.
Produkcja polimerów, zwłaszcza poliolefin, należy do najważniejszych gałęzi współczesnego przemysłu chemicznego. Powstają z nich m.in. folie, opakowania, elementy urządzeń medycznych czy części wykorzystywane w motoryzacji.
Aby tworzyć materiały o nowych właściwościach, potrzebne są coraz bardziej zaawansowane katalizatory, które pozwalają szybciej i w bardziej kontrolowany sposób otrzymywać polimery, np. polietylen.
Opatentowane rozwiązanie dotyczy związku koordynacyjnego oksowanadu(IV), przeznaczonego do zastosowania jako prekatalizator w syntezie materiałów polimerowych. Po aktywacji prekatalizator tworzy aktywny układ katalityczny odpowiedzialny za przebieg reakcji prowadzących do powstawania polimerów. Co istotne, taki układ może wpływać nie tylko na efektywność procesu, lecz także na strukturę i właściwości otrzymywanego materiału.
Bardziej elastyczne, zdolne do pochłaniania gazów
- Naszym celem było opracowanie związku koordynacyjnego oksowanadu(IV), który mógłby pełnić funkcję efektywnego prekatalizatora w procesach prowadzących do otrzymywania materiałów polimerowych. Zależało nam jednak nie tylko na wysokiej aktywności katalitycznej układu, lecz także na możliwości uzyskiwania materiałów o interesujących właściwościach, w tym właściwościach sorpcyjnych. Jednym z najważniejszych wyzwań było połączenie dobrze zdefiniowanej struktury związku z jego skutecznością w procesach polimeryzacji i oligomeryzacji. Uzyskane wyniki wskazują, że odpowiednio zaprojektowane związki wanadu mogą stanowić perspektywiczną grupę prekatalizatorów rozwijanych na potrzeby nowoczesnej chemii polimerów - mówi dr hab. Dagmara Jacewicz, prof. UG.
Nowy związek koordynacyjny oksowanadu(IV) może pomóc w otrzymywaniu nowoczesnych tworzyw sztucznych o zaplanowanych właściwościach, jak np. większej elastyczności lub zdolności do pochłaniania i zatrzymywania gazów.
Zastosowanie tego typu związków może ułatwić otrzymywanie różnych rodzajów tworzyw, m.in. polietylenu oraz materiałów powstających z kopolimerów etylenu z okt-1-enem. Równocześnie możliwe jest projektowanie materiałów zdolnych do pochłaniania i zatrzymywania gazów, np. tlenku węgla(IV).
Szczególnie perspektywicznym kierunkiem jest otrzymywanie materiałów polimerowych o właściwościach sorpcyjnych, które mogą znaleźć zastosowanie w obszarach związanych z ochroną środowiska oraz rozwojem funkcjonalnych materiałów dla nowoczesnych technologii.
Nad wynalazkiem pracował zespół naukowców z Wydziału Chemii Uniwersytetu Gdańskiego pod kierunkiem dr hab. Dagmary Jacewicz, prof. UG, w składzie: mgr Kacper Pobłocki, mgr Mateusz Baluk oraz dr Joanna Drzeżdżon. W pracach uczestniczyli również: prof. dr hab. Marzena Białek z Uniwersytetu Opolskiego oraz dr hab. Katarzyna N. Jarzembska, prof. UW i dr hab. Radosław Kamiński, prof. UW z Uniwersytetu Warszawskiego.
Patent z perspektywą wdrożenia
Technologia oparta na opatentowanym prekatalizatorze ma znaczący potencjał dalszego rozwoju zarówno w obszarze badań aplikacyjnych, jak i przyszłych wdrożeń przemysłowych. W perspektywie wdrożeniowej rozwiązanie może być rozwijane we współpracy z partnerami zainteresowanymi katalizą, syntezą polimerów, funkcjonalnymi materiałami sorpcyjnymi oraz technologiami wspierającymi gospodarkę niskoemisyjną. Dalsze badania pozwolą określić, które obszary zastosowań najlepiej wykorzystują zarówno wysoką efektywność układu katalitycznego, jak i właściwości materiałów otrzymywanych z udziałem opatentowanego prekatalizatora.
- Opatentowane rozwiązanie zespołu dr hab. Dagmary Jacewicz, prof. UG jest kolejnym przykładem wynalazku powstałego na Wydziale Chemii Uniwersytetu Gdańskiego, który odpowiada na realne potrzeby nowoczesnej gospodarki i może stanowić podstawę dalszej współpracy nauki z otoczeniem społeczno-gospodarczym - podkreśla Katarzyna Gronowska, dyrektorka Centrum Transferu Technologii, zajmującego się koordynacją procesu ochrony własności intelektualnej wyników badań naukowców Uniwersytetu Gdańskiego.