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氫和塑料生產具有雙重功能的新催化劑

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年06月28日  

波鴻魯爾大學(RUB)的化學家開發出一種新的低成本塑料生產催化劑。它將生物精煉產品轉變為塑料合成的起始材料,這可以代表廣泛使用PET的可持續替代品。同時,在反應過程中也可以形成勢能源氫。在研究過程中,來自波鴻電化學科學中心的StefanBarwe博士和WolfgangSchuhmann博士的團隊在MartinMuhler教授的領導下與RUB實驗室合作。研究人員從2018年7月9日開始描述AngewandteChemie期刊的工作。

沃爾夫岡·舒曼說:“如果我們不使用原油作為原料,而是使用不用作食品的生物質,我們可以向可持續化學品行業邁出一大步。”

PET的替代品

在他們的研究中,波鴻的研究人員提出了一種硼化鎳催化劑,因為它不含任何貴金屬,與許多其他催化劑相比,它易于獲得且價格合理。它可以將生物精煉產品HMF(5-羥甲基-糠醛)轉化為FDCA(2,5-呋喃二甲酸)。“FDCA對于該行業很有意義,因為它可以加工成聚酯,”StefanBarwe解釋道。“PEF是PET的替代品,因此可以生產-所有這些都是基于可再生原材料,即植物。”

氫氣生產減少了能源消耗

在波鴻團隊進行的測試中,催化劑在半小時內將98.5%的原料HMF轉化為FDCA;沒有產生廢品。“我們還設計了催化劑,使其在氫氣生產成功的相同條件下有效,”StefanBarwe描述了該開發的另一個好處。因此,研究人員還能夠使用起始材料合成氫作為潛在的能源。氫通常使用電解從水中獲得,電解也產生氧氣。當研究人員將氫析出和FDCA生產聯系起來時,消除了特別耗能的反應步驟-氧氣釋放。

反應機制澄清

該團隊還使用電化學方法和紅外光譜逐步澄清了反應。化學家們第一次能夠實時跟蹤哪些中間產品將HMF轉化為FDCA。

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