Новый катализатор, разработанный Рурским университетом в Бохуме, Германия, обеспечивает устойчивое производство пластмасс, а также создает водород как потенциальный источник чистой энергии.
Дульсе Моралес, Стеффен Кичи, Стефан Барве, Деннис Хилтроп, Мартин Мухлер и Вольфганг Шуман.
Источник изображения: Рурский университет, Бохум, Германия (RUB)
Химик из Университета Рура (RUB) в Бохуме (Германия) разработал новый недорогой катализатор для производства пластмасс. Он превращает биоретрафированные продукты в сырье для синтетических пластмасс, которое станет наиболее широко используемым ПЭТ. Устойчивая альтернатива этилентерефталату, в то же время в процессе реакции также может быть получен водород чистой энергии.
Исследование проводилось командой доктора Стефана Барве и доктора Вольфганга Шумана из Научного центра электрохимии Бохума под руководством д-ра Мартина Мухлера в сотрудничестве с лабораторией RUB. Исследователи были опубликованы в Angewandte Chemie 9 июля 2018 года. Исследование.
«Если мы больше не используем сырую нефть в качестве сырья, а используем биомассу, которую нельзя использовать в качестве продовольствия, то мы сделали большой шаг в направлении устойчивой химической промышленности», - сказал Вольфганг Шуман.
Альтернатива ПЭТ
В этом исследовании исследователи Бохума разработали никелево-боридный катализатор, потому что он не содержит никаких драгоценных металлов и его легче получить и дешевле, чем многие другие катализаторы. Его можно использовать для биорефинита HMF ( Конверсия 5-гидроксиметилфурфурола в FDCA (2,5-фурандикарбоновая кислота). «FDCA имеет ключевое положение в отрасли, потому что его можно перерабатывать в сложный полиэфир, таким образом производя замену PET-PEF ( 2, 5-фурандикарбоксилат), все из которых основаны на возобновляемом сырье, т.е. растениях », - объясняет Стефан Барве.
Генерация водорода снижает потребление энергии
В тестах, проведенных командой Бохума, Всего за полчаса катализатор может конвертировать 98,5% HMF сырья в FDCA, и других побочных продуктов нет. «Мы также разработали катализатор для обеспечения каталитической эффективности при одновременном успешном производстве водорода», - сказал Стефан Барве. Это еще одно новшество в этом исследовании, поэтому исследователи могут также использовать это сырье для производства водорода в качестве потенциального источника энергии. Водород обычно получают из воды электролизом, а электролиз воды вырабатывает кислород. Когда исследователи собирают водород при производстве FDCA, энергоемкую стадию реакции выделения кислорода намеренно устраняют.
Реакционный механизм
Команда также использовала электрохимические методы и инфракрасную спектроскопию для дальнейшего выяснения реакции. Впервые химики смогли отслеживать в реальном времени, какой промежуточный продукт превращает HMF в FDCA.