其中一个原因是许多化学反应都使用溶解形式的催化剂，正如催化工程教授JavierPérez-Ramírez所说。催化剂是加速化学反应的物质。在溶解的催化剂的情况下，通常需要花费大量的努力将它们与溶剂和反应产物分离以便再利用。固体形式的催化剂完全避免了这个问题。

正如研究人员在Nature Nanotechnology杂志上报道的那样，Pérez-Ramírez及其团队现已与其他欧洲科学家和行业合作伙伴合作，为一场重大化学反应开发了这样一种固体催化剂。它们的催化剂是由碳和氮原子（石墨碳氮化物）组成的分子晶格，其特征是原子尺寸的空腔，研究人员将钯原子放入其中。

用于获得诺贝尔奖的反应的有效催化剂

通过制造这种钯 - 碳 - 氮材料的微小颗粒，科学家们能够证明它能够非常有效地催化所谓的铃木反应。“在化学中，通常使用Suzuki反应形成两个碳原子之间的键，”Pérez-Ramírez实验室的科学家Sharon Mitchell说。正是这种反应赢得了日本科学家Akira Suzuki和两位同事的2010年诺贝尔化学奖。

迄今为止，商业规模的方法已广泛使用可溶性钯催化剂。早期将可溶性催化剂附着到固体上的尝试总是导致相对不稳定和低效的催化剂。

浪费相当少

ETH研究人员的新型钯催化剂更加稳定。因此，并且因为它不溶于反应液体，它可以在更长的时间内使用。更重要的是，催化剂更具成本效益，比目前使用的催化剂效率高出约20倍。

“这意味着新催化剂不仅降低了合成精细化学品的成本，还减少了钯的消耗，减少了浪费，”Pérez-Ramírez说。该催化剂可能很快就可以在工业中使用：科学家声称应该很容易扩大催化剂的生产和实验室的使用。

正如研究人员指出的那样，使用石墨碳氮化物作为固体催化剂并不仅限于Suzuki反应。还应该可以用除钯之外的金属原子填充晶格以催化其他合成。ETH科学家将在未来的研究中探索这些可能性。他们还计划成立一家衍生公司来推广这一新型催化剂系列。