Wzmocnienie katalizy chemicznej
Mikroprzepływy są dziedziną, która bada zachowanie się i regulację przepływu cieczy, ograniczonego do skali poniżej milimetra. Dziedzina ta łączy biotechnikę, chemię, technikę oraz fizykę. W finansowanym przez UE projekcie, pod nazwą „Zastosowanie mikroprzepływów kropelkowych do selekcji supramolekularnych katalizatorów” (Microdropcat), zastosowano nowe sposoby przygotowania i selekcji jednorodnych katalizatorów. Katalizatory te mają istotne znaczenie, ponieważ są wykorzystywane do tworzenia sekwencji reakcji podczas eksperymentów chemicznych. Metoda ta oparta jest supramolekularnych lub samorzutnie powstających ligandach przy użyciu mikroprzepływów kropelkowych. Proces odkrywania i przygotowywania jednorodnych katalizatorów jest obecnie bardzo czasochłonny; potrzebne jest więc opracowanie wydajnej metody. Stosując związaną z chemią terminologię, w celu odkrywania skutecznych ligandów, ograniczenie to może być rozwiązane poprzez samorzutne supramolekularne powstawanie ligandów, przy zastosowaniu odwracalnego niekowalentnego wzajemnego oddziaływania. W celu osiągnięcia tych zamierzeń oraz w oparciu o silną wiedzę w zakresie mikroprzepływów, chemii technicznej i spektroskopii, zespół projektu połączył rozmaite układy kropelek nanolitrowych zawierających komplementarne ligandy. Kropelki te połączono następnie z prekursorem metalu przekształcenia w celu wygenerowania „mikrokropelek katalitycznych”, które były w następnej kolejności łączone z reagentami w naczyniach reaktorów chemicznych w skali nanolitrowej. Ten delikatny proces umożliwił ocenę aktywności katalizatora, związaną z procesem samorzutnego jego powstawania, dzięki czemu uzyskiwano wymagany poziom katalizatorów. Eksperymenty te wyraźnie powiększyły potencjalną przestrzeń chemiczną, w której można znaleźć optymalny zestaw ligandów. Pomimo, iż niektóre eksperymenty opóźnione były przez syntezę i stosowane techniki selekcji, uzależnione od makroskali, to reakcje były przyśpieszane dzięki znacznej miniaturyzacji naczynia reaktora. W niedalekiej przyszłości zespół projektu opublikuje wyniki na temat nowatorskiego systemu katalitycznego, który będzie stosowany przy opracowywaniu bardziej wydajnego urządzenia mikroprzepływowego. Zasadnicze naukowe i techniczne rozwiązania dla tej ambitnej inicjatywy zostały przedstawione i będą służyły jako podstawa do realizacji urządzenia do „tworzenia katalizatorów”.