O novo catalisador desenvolvido pela Universidade de Ruhr, em Bochum, Alemanha, permite a produção sustentável de plásticos e também gera hidrogênio como uma fonte potencial de energia limpa.
Dulce Morales, Steffen Cychy, Stefan Barwe, Dennis Hiltrop, Martin Muhler e Wolfgang Schuhmann.
Fonte da imagem: Universidade de Ruhr, Bochum, Alemanha (RUB)
Um químico da Universidade de Ruhr (RUB) em Bochum, na Alemanha, desenvolveu um novo catalisador de baixo custo para a produção de plásticos, convertendo produtos biorefinados em matérias-primas para plásticos sintéticos, que serão os PET mais amplamente utilizados. Uma alternativa sustentável ao etileno tereftalato, ao mesmo tempo, hidrogênio de energia limpa também pode ser produzido durante a reação.
O estudo realizado pela equipe do Dr. Stefan Barwe e Dr. Wolfgang Schuhmann de Bochum em cooperação com o Centro de Eletroquímica Ciência RUB laboratório sob a liderança do Dr. Martin Muhler. Os pesquisadores publicados na Angewandte Chemie em 09 de julho de 2018 O estudo
"Se deixarmos de usar petróleo bruto como matéria-prima, mas usarmos biomassa que não pode ser usada como alimento, damos um grande passo em direção à indústria química sustentável", disse Wolfgang Schuhmann.
Alternativa ao PET
Neste estudo, os investigadores Bochum desenvolvido um catalisador de composto de níquel-boro, porque ele não contém quaisquer metais preciosos, em comparação com muitos outros catalisadores, mais prontamente disponíveis e menos caros. Pode ser produtos bio-refinaria HMF ( Conversão de 5-hidroximetilfurfural em FDCA (ácido 2,5-furanocarboxílico) O FDCA tem uma posição central na indústria porque pode ser transformado em poliéster, produzindo assim um substituto para PET-PEF ( 2, 5-furandicarboxylate), todos os quais são baseados em matérias-primas renováveis, ou seja, plantas. 'Stefan Barwe explica.
Geração de hidrogênio reduz o consumo de energia
Nos testes realizados pela equipe de Bochum, Em apenas meia hora, o catalisador pode converter 98,5% da matéria-prima HMF em FDCA, e não há outros subprodutos. "Projetamos ainda mais o catalisador para garantir eficiência catalítica enquanto geramos hidrogênio com sucesso", disse Stefan Barwe. Essa é outra inovação nesta pesquisa. Portanto, os pesquisadores também podem usar essa matéria-prima para gerar hidrogênio como uma fonte potencial de energia. O hidrogênio é geralmente obtido da água por eletrólise, e a eletrólise da água produz oxigênio Quando os pesquisadores coletam hidrogênio enquanto produzem FDCA, o passo de reação de consumo de energia da liberação de oxigênio é deliberadamente eliminado.
Mecanismo de reação
A equipe também usou métodos eletroquímicos e espectroscopia de infravermelho para elucidar a reação.Esta é a primeira vez que os químicos foram capazes de rastrear em tempo real qual produto intermediário converte o HMF em FDCA.