Chemický průmysl je velkým konzumentem energie a je také zodpovědný za produkci velkého množství odpadů. Cestou k úspornějším procesům může být využití katalyzátorů založených na nízkotajících kovech a slitinách.
Chemický průmysl je poměrně silně závislý na katalyzátorech,[1,2] klasickým příkladem je syntéza amoniaku z plynného dusíku a vodíku, bez katalyzátoru (práškového železa) by tato reakce byla ve větším měřítku neproveditelná. Katalýza často probíhá na rozhraní dvou fázi (heterogenní katalýza) a za vyšších teplot. Tím se silně zvyšuje spotřeba energie a snižuje ekologická přívětivost.
Na druhou stranu, bez produktů chemického průmyslu by naše současná civilizace asi nepřežila. Proto se hledají cesty, jak snížit ekologickou a energetickou náročnost. Podle statistik je chemický průmysl odpovědný za produkci 10-15 % skleníkových plynů a spotřebuje okolo 10 % celosvětové produkce elektřiny. Využívání kapalných kovů by mohlo tato čísla snížit.
Chemický průmysl – obor hospodářství, který se zabývá výrobou chemických produktů
Slitina – pevný roztok, skládá se ze dvou nebo více kovů
Katalyzátor – katalyzátor je látka, která mění mechanismu chemické reakce tak, aby došlo ke snížení aktivační energie, kterou musíme překonat na cestě od reaktantů k produktům. Vytváří s reaktanty meziprodukty, které se rozpadají za uvolnění produktu a původního katalyzátoru.
Klasickým příkladem kapalného kovu je rtuť, která je kapalná už za laboratorní teploty. Dále známe velkou množinu kovů, které tají při nízkých teplotách, klasickým příkladem jsou pájky nebo Woodův kov (slitina cínu, olova, bismutu a kadmia). Velmi populárním kovem užívaným v katalýze je nikl,[3] jeho teplota tání je ale vysokých 1455 °C, zpravidla pracuje za hodně vysokých teplot. Pokud ale připravíme jeho slitinu s galliem, které má teplotu tání jen 30 °C, získáme kapalný kov.
Tání Woodova kovu ve vodní lázni
V kapalném kovu mají atomy výrazně vyšší pohyblivost, než v pevné látce. Tím vlastně získáme jednoatomový katalyzátor, tzn. katalyzátor s maximálním možným povrchem pro přístup reaktantů a tím i velmi vysokou účinností za nízkých teplot.
V publikovaném článku byla připravena slitina gallia, cínu a niklu o složení GaSn0,029Ni0,023 a ta byla testována na syntéze propylenu z dekanu, potřebná teploty byla pouze 150 °C.
