کاتالیزور ارزان قیمت

1 امتیاز2 امتیاز3 امتیاز4 امتیاز5 امتیاز
Loading...
  • تاریخ انتشار : ۱۳۹۷/۱۰/۲۴

کاتالیزور ارزان قیمت لیگنین گیاه را به مواد شیمیایی با ارزش تبدیل می کند. گیاهان فصلی و درختان مانند چمن و صنوبر، یک جایگزین پایدار برای نفت به عنوان یک منبع سوخت و مواد شیمیایی هستند. اما برای تولید سوخت از قندهای گیاهی در سلولز تولید کنندگان باید به طور کلی حذف لیگنین که یک پلیمر فنولیک سخت است در ساختار گیاهان که کمک می کند دانشمندان به جای صرف هزینۀ این منابع فراوان، به دنبال راه هایی برای تولید مواد شیمیایی مفید از آن هستند. در حال حاضر یک مطالعه جدید نشان می دهد که یک کاتالیزور ارزان قیمت مبتنی بر نیکل می تواند ۶۸ درصد از لیگنین از چمن را به ترکیبات ارزشمند معطر تبدیل کند.

تبدیل لیگنین به مواد شیمیایی مفید چالش برانگیز است، زیرا پلیمر بسیار ناهمگن و ناپایدار است. اما اخیرا دانشمندان متوجه شده اند که برخی از فلزات گرانبها می توانند تجزیه لجن را به مونومرهای معطر مورد استفاده در شیمی تبدیل کنند.

مهدی ابو عمر و همکارانش از یک کاتالیزور پالادیوم روی برای تبدیل ۵۰٪ لیگنین صنوبر به دو محصول فنول استفاده کردند. اما برای فرایند ارزان تر و با محیط زیست سازگار تر، آنها به دنبال یک کاتالیزور ارزان تر و سرشار از خاک هستند. نیکل، درست بالای پالادیوم در جدول تناوبی، انتخابی واضح بود. در پژوهش حاضر، محققان قبل از استفاده از کاتالیزور نیکل با کربن فعال، سازگار شدند. در یک راکتور، آنها یک گرم میکانانتوس خرد شده با ۴۵ میلیلیتر متانول ترکیب کردند و کاتالیزور را در قفس فولاد ضد زنگ میکروپروسسور معرفی کردند تا از ترکیبات واکنش جامد از ترکیب مجدد تحت فشار بالا با کاتالیزور جلوگیری شود، راکتور را با دمای ۲۲۵ درجه سانتیگراد گرم می شود، که پلیمر لیگنین را به واحدهای کوچک تر و واکنش نشان می دهد که با کاتالیزور از طریق قفس تماس می گیرند. کاتالیزور نیکل پس از آن این الیگومرها را به محصولات معطر تبدیل می کند.

با استفاده از این روش تیم ۶۸ درصد از لیگنین را به محصولات فنلی، از جمله دیویدروئوژنول، پروپیل سیرینول و متیل استرهای اسید فروالیک تبدیل کرد که می توان آن را برای ساخت وانیلین استفاده کرد. محققان دریافتند که این واکنش همچنین یک ماده جامد و کربوهیدرات را پشت سر گذاشت. با یک کاتالیزور کلرید آهن، سپس این را به اسید فورفورال و لووولینیک تبدیل کرد تا عملکرد ۸۶٪ را داشته باشد. این محصولات می توانند برای تولید سوخت های زیستی یا سایر مواد شیمیایی استفاده شوند. رام تام بیکر، یک پژوهشگر کاتالیست در دانشگاه اتاوا، این مطالعه را “مقاله برجسته” خواند و خاطرنشان کرد که یک فرآیند دو مرحله ای ساده، بیش از نیمی از مواد خوراکی علف را به مواد شیمیایی افزوده اضافه می کند.
او می گوید: “اگرچه صنعت مواد شیمیایی زیستی در حال حاضر با مشکلات ناشی از نفت ارزان قیمت مواجه است اما این کار هیجان انگیز نشان می دهد که پیشرفت های فنی در زمینه کارآیی زباله های فرسوده به خوبی در حال انجام است.”

کلیپ مرتبط:
شما می توانید محتواهای تصویری مرتبط با این موضوع را در کانال آپارات سورن شیمی مشاهده فرمایید.