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Eine Klasse k\u00fcnstlicher organischer Farbstoffe sind die Phthalocyanine, die in industriellen Prozessen, in der Sensorik, in der Nanomedizin, in Solarzellen und in der Optoelektronik breite Anwendung finden. Die Herstellung von Phthalocyaninen ist jedoch nicht unproblematisch, sagt Eduardo Anaya, Academy Research Fellow der Aalto-Universit\u00e4t. Bei der Herstellung von Phthalocyaninen werden viele L\u00f6sungsmittel wie Dimethylaminoethanol (DMAE) verwendet. Es ist \u00e4tzend, entflammbar, bioaktiv und umweltsch\u00e4dlich.<\/p>\n\n\n\n
Anaya und Kollegen von der Aalto-Universit\u00e4t haben gezeigt, wie Phthalocyanine durch Festk\u00f6rpersynthese umweltfreundlicher hergestellt werden k\u00f6nnen. Ihre in der Zeitschrift Angewandte Chemie International Edition<\/em> ver\u00f6ffentlichte Forschungsarbeit wurde als \u201ehot paper\u201c eingestuft.<\/p>\n\n\n\n Allein die Industrie in der Europ\u00e4ischen Union verbraucht j\u00e4hrlich 10.000 Tonnen DMAE f\u00fcr viele verschiedene Prozesse. Bei der neuen Methode der Aalto-Forscher wird die Menge des L\u00f6sungsmittels um \u00fcber 99 % reduziert, sagt Postdoktorandin Sandra Kaabel, eine weitere Hauptautorin.<\/p>\n\n\n\n Als Ausgangsmaterial verwendete das Forscherteam Phthalonitril, eine organische Verbindung, die h\u00e4ufig bei der Herstellung von Farbstoffen verwendet wird. Es wurde zun\u00e4chst mit einigen Tropfen DMAE und einer Zinkschablone durch Kugelmahlen verarbeitet. Anschlie\u00dfend wurde die feste Reaktionsmischung eine Woche lang bei 55 \u00b0C oder 48 Stunden lang bei 100 \u00b0C im Ofen gelagert.<\/p>\n\n\n\n \u201eEs war faszinierend zu sehen, wie sich die Farbe von Wei\u00df \u00fcber Gr\u00fcn bis hin zu einem tiefen Blau im Ofen ver\u00e4nderte \u2013 man konnte mit eigenen Augen sehen, wie die Methode funktioniert\u201c, sagt Kaabel. \u201eMit Hilfe von Festk\u00f6rpermethoden k\u00f6nnen wir Chemikalien herstellen, ohne dass wir die Komponenten der Reaktion aufl\u00f6sen m\u00fcssen.\u201c<\/p>\n\n\n\n Bei der herk\u00f6mmlichen Methode wird ein L\u00f6sungsmittel auf 160 bis 250 \u00b0C erhitzt, die Gesamtausbeute ist im Verh\u00e4ltnis zum Material- und Zeitaufwand recht gering. Die von den Aalto-Forschern entwickelte umweltfreundliche Methode ben\u00f6tigte nur einen geringf\u00fcgigen Teil des L\u00f6sungsmittels und f\u00fchrte die Reaktionen bei einer niedrigeren Temperatur durch, wodurch die Raum-Zeit-Ausbeute um das Vierfache gesteigert wurde.<\/p>\n\n\n\n Die molekulare Struktur von Phthalocyanin macht es f\u00fcr eine Vielzahl von Anwendungen geeignet.<\/p>\n\n\n\n \u201eDie Natur ist eine Inspiration, denn sie hat \u00fcber Jahrmillionen organische Farben f\u00fcr viele verschiedene Zwecke geschaffen\u201c, so Anaya. \u201eWir k\u00f6nnen sie in der Art nutzen und die Farben zum Beispiel in der k\u00fcnstlichen Photosynthese zur Energiegewinnung verwenden, oder die Konzepte noch weiter voranbringen.\u201c<\/p>\n\n\n\n Ans\u00e4tze f\u00fcr neue Biomateriall\u00f6sungen werden bei FinnCERES, einem gemeinsamen Kompetenzzentrum der Aalto-Universit\u00e4t und des Technischen Forschungszentrums VTT in Finnland, weiterentwickelt. Die Forschungsgruppe arbeitet im Rahmen des FinnCERES-Projekts \u201eSolarSafe\u201c an der Entwicklung von Zellulosematerial, das sich durch eine von einem Farbstoff und Licht ausgel\u00f6ste Reaktion selbst sterilisiert und in der Biomedizin eingesetzt werden k\u00f6nnte.<\/p>\n\n\n\n Es sind oftmals Begegnungen, sowohl im Labor als auch au\u00dferhalb, die das Entstehen solcher neuen Ideen erm\u00f6glichen. \u201eDie Idee f\u00fcr unseren neuen Ansatz, Farbstoffe herzustellen, entstand auch bei einem Brainstorming in der Kaffeek\u00fcche \u2013 und dann haben wir einfach angefangen zu experimentieren\u201c, berichtet Daniel Langerreiter, Erstautor und Doktorand in der Gruppe.<\/p>\n\n\n\n![\"\"](\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2022\/09\/image-12.jpeg\")
Die Natur als Vorbild und eine Idee in der Kaffeek\u00fcche<\/h3>\n\n\n\n
Originalver\u00f6ffentlichung<\/h3>\n\n\n\n