东京大学 这些实验中酚类物质的来源是木质素,它与树木等坚硬植物体的坚韧结构成分有关
所以像这样的木质生物质是理想的原材料,因为它比石油更可持续
信用:CC0 - Pixabay/ybernardi 研究人员使用铂和铝化合物来制造一种催化剂,使某些化学反应比以往任何时候都更有效
该催化剂可以显著减少各种工业和制药过程中的能量使用
它还允许更广泛的可持续资源来满足这些过程,这可以减少它们对化石燃料的需求
包括制药在内的许多行业都使用了许多化学品,这些化学品你可能在日常生活中没有注意到;例如苯、甲苯、二甲苯和乙苯等
这些都是在化学生产工厂制造的,这些工厂使用石油来满足所讨论的过程
但是现在有一种方法可以以更可持续的方式生产这些化学物质
来自东京大学化学与生物技术系的助理教授金和诺崎恭子教授和他们的团队发明了一种新的催化剂,这种材料能够或加速特定的化学反应,从而能够更可持续地生产所谓的芳烃
目前,该方法通常需要200摄氏度或更高的温度和2个或更多大气压的压力
但是有了这个团队的新催化剂,温度可以降低到100到150摄氏度之间,压力只有1个大气压,或者说环境压力
这将大大降低生产的能源成本
“我们的铂催化剂使用铂纳米粒子和偏磷酸铝基质,这在催化剂中很少使用,”金说
“源分子在适当的温度和压力下与该催化剂相互作用,分解成有用的芳烃化合物
这个过程被称为氢解
但对我们来说,最激动人心的部分不仅仅是催化剂提高了反应效率,还为现在可用于这些过程的原料种类开辟了新的选择
" 目前,不可再生的石油基物质被用来制造芳香烃,从长远来看,这是不可持续的
铂催化剂允许使用可再生的木质生物质作为原料,特别是一类被称为木质素的化合物,其含有酚类,这是所讨论的反应的基础
铂催化剂的另一个好处是它可以循环使用多次
所有这些因素结合在一起,可能会导致一种更可持续的工业规模生产芳烃的方法
“我们希望我们的研究有助于(联合国)的可持续发展目标,用可再生资源代替石油生产工业上重要的化学品,并降低能源成本,”金说
“我们的下一步将是进一步延长铂催化剂的寿命,并使催化剂直接作用于木质素,从而减少在反应发生前将其分解为酚类的需要
" 这项研究发表在《自然催化》杂志上
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