德國化學家開發(fā)低成本新型塑料催化劑
文章來源：未知 更新時間：2018-07-30 15:05:10
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德國波鴻魯爾大學（RUB）的化學家開發(fā)出一種用于生產(chǎn)塑料的低成本新型催化劑。其能將生物精煉產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)楹铣伤芰纤玫脑牧希@將是目前廣泛使用的PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)的可持續(xù)替代品；同時，在反應過程中也可以產(chǎn)生清潔能源氫氣。 這項研究由來自波鴻電化學科學中心的Stefan Barwe博士和Wolfgang Schuhmann博士的團隊在Martin Muhler博士的領導下與RUB實驗室合作完成的。研究人員于2018年7月9日在Angewandte Chemie上發(fā)表了這項研究。“如果我們不再以原油為原料，而是以不能用作食物的生物質(zhì)為原料，這樣我們就朝著可持續(xù)化學行業(yè)邁出了一大步。”Wolfgang Schuhmann說。
PET的替代品
在這項研究中，波鴻的研究人員研發(fā)了一種鎳硼化物催化劑，因為它不含任何貴金屬，與許多其他催化劑相比，更易于獲得且價格較低。其可以將生物精煉產(chǎn)品HMF(5-羥甲基糠醛)轉(zhuǎn)化為FDCA(2,5-呋喃二甲酸)。“FDCA在工業(yè)上具有舉足輕重的地位，因為它可以加工成聚酯，由此生產(chǎn)得到PET的替代品——PEF(2，5-呋喃二甲酸乙二醇酯)，所有這些都是基于可再生原料，即植物。”Stefan Barwe解釋道。
氫氣的生成降低了能源消耗
在波鴻團隊進行的測試中，僅半小時內(nèi)催化劑就能將98.5％的原料HMF轉(zhuǎn)化為FDCA，而且沒有其他副產(chǎn)物。“我們進一步設計催化劑，使其在成功生成氫氣的同時保證催化效率，”Stefan Barwe介紹這是此項研究的另一個創(chuàng)新點。因此，研究人員還能夠使用這種原材料生成氫氣作為潛在的能源。氫氣一般通過電解從水中獲得，水電解還會產(chǎn)生氧氣。當研究人員在生產(chǎn)FDCA的同時收集氫氣，特意消除了氧氣釋放這一耗能的反應步驟。
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