Il nuovo catalizzatore sviluppato dalla Ruhr University di Bochum, in Germania, consente la produzione sostenibile di materie plastiche e genera anche l'idrogeno come potenziale fonte di energia pulita.
Dulce Morales, Steffen Cychy, Stefan Barwe, Dennis Hiltrop, Martin Muhler e Wolfgang Schuhmann.
Fonte immagine: Università della Ruhr, Bochum, Germania (RUB)
Un chimico della Ruhr University (RUB) a Bochum, in Germania, ha sviluppato un nuovo catalizzatore a basso costo per la produzione di materie plastiche, che converte i prodotti biorientati in materie prime per plastiche sintetiche, che sarà il PET più utilizzato. Un'alternativa sostenibile all'etilene tereftalato, ma allo stesso tempo si può produrre anche idrogeno a energia pulita durante la reazione.
Lo studio dal team del Dr. Stefan Barwe e il Dr. Wolfgang Schuhmann da Bochum, in collaborazione con il Centro per la Scienza elettrochimica RUB laboratorio sotto la guida del Dr. Martin Muhler. I ricercatori hanno pubblicato nel Angewandte Chemie il 9 luglio 2018 Lo studio
'Se non lo facciamo il petrolio greggio come materia prima, ma non da utilizzare come biomassa alimenti come materie prime, così abbiamo preso un grande passo verso un'industria chimica sostenibile.', Ha detto Wolfgang Schuhmann.
Alternativa al PET
In questo studio, i ricercatori di Bochum hanno sviluppato un catalizzatore di nichel boruro perché non contiene metalli preziosi ed è più facile da ottenere e meno costoso di molti altri catalizzatori.Può essere usato per biorefinire HMF ( Conversione di 5-idrossimetilfurfurale a FDCA (acido 2,5-furandicarbossilico). "La FDCA ha una posizione centrale nell'industria perché può essere trasformata in poliestere, producendo così un sostituto per PET - PEF ( 2, 5-furandicarbossilato), tutti basati su materie prime rinnovabili, cioè piante. "Spiega Stefan Barwe.
La produzione di idrogeno riduce il consumo di energia
Nei test condotti dal team di Bochum, In appena mezz'ora, il catalizzatore può convertire il 98,5% della materia prima HMF in FDCA e non ci sono altri sottoprodotti. "Abbiamo ulteriormente progettato il catalizzatore per garantire l'efficienza catalitica mentre si genera con successo idrogeno", ha affermato Stefan Barwe, un'altra innovazione in questa ricerca, pertanto i ricercatori possono utilizzare questa materia prima per generare idrogeno come potenziale fonte di energia. L'idrogeno viene generalmente ottenuto dall'acqua mediante elettrolisi e l'elettrolisi dell'acqua produce ossigeno Quando i ricercatori raccolgono idrogeno mentre producono FDCA, la fase di reazione che consuma energia del rilascio di ossigeno viene deliberatamente eliminata.
Meccanismo di reazione
Il team ha inoltre utilizzato metodi elettrochimici e spettroscopia a infrarossi per chiarire ulteriormente la reazione: è la prima volta che i chimici sono stati in grado di tracciare in tempo reale quale prodotto intermedio converte HMF in FDCA.