Hvordan guld kan genbruge biobrændstofaffald til nyttigt additiv

Guldnanopartikler tjener som katalysatorer til fremstilling af værdifulde kemiske produkter baseret på glycerol. Forskere fra Tomsk Polytechnic University og deres internationale kolleger er ved at udvikle guldkatalysatorer til at genbruge et af de vigtigste biprodukter fra produktion af biobrændstof. De opnåede produkter er i høj efterspørgsel inden for medicin, landbrug, kosmetikindustrien og andre sektorer.

Forskere fra University of Milano (Italien), det nationale autonome universitet i Mexico, Institut for Katalyse og Petrokemi i Madrid (Spanien) og Universitetet i Porto (Portugal) deltog i undersøgelsen.

Forskningsresultaterne er blevet offentliggjort i Nuværende organisk syntese denne maj.

"I dag er produktionen af ​​biobrændstoffer et vigtigt område i mange lande. De kan fås fra en lang række forskellige biomasser. I Latinamerika, kilder omfatter appelsin- og mandarinskal samt bananskind. I USA, biobrændstoffer fremstilles af majs; i den centrale del af Rusland og Europa, kilder stammer fra voldtægt (Brassica napus). Når disse anlæg forarbejdes til biobrændstoffer, der dannes en stor mængde glycerol. Dens estere udgør grundlaget for olier og fedtstoffer. Glycerol er meget udbredt i kosmetikindustrien som et individuelt produkt. Imidlertid, Der opnås meget mere glycerol i produktionen af ​​biobrændstoffer – mange tusinde tons om året. Som resultat, ubrugt glycerol bliver blot til affald, "siger Alexey Pestryakov, leder af Institut for Fysisk og Analytisk Kemi. "Nu, en masse forskningsgrupper er engageret i dette spørgsmål om, hvordan man kan omdanne overskydende glycerol til andre nyttige produkter. Sammen med vores udenlandske kolleger, vi tilbød katalysatorer baseret på guld nanopartikler."

Forskningsforfatterne bemærker, at katalytisk oxidation på guld er en af ​​de mest effektive teknikker til at opnå glycerol sådanne nyttige produkter som aldehyder, estere, carboxylsyrer og andre stoffer.

"Alle disse stoffer er produkter af fin organisk kemi og er efterspurgte i en lang række industrier, især inden for den farmaceutiske og kosmetiske industri. I landbruget, de anvendes som en del af forskellige fodertilsætningsstoffer, veterinærmedicin, gødning, plantebehandlingsprodukter, osv. Således ubrugt glycerol efter behandling er yderligere anvendt, " siger Alexey Pestryakov.

Guldkatalysatorer er superaktive. De kan indgå i kemiske reaktioner med andre stoffer ved stuetemperatur (andre katalysatorer skal opvarmes), i nogle tilfælde, selv under nul grader. Imidlertid, guld kan kun være en katalysator på nanoniveau.

"I et stykke guld, der vil ikke være nogen kemisk reaktion. For at få guld til at blive kemisk aktivt, størrelsen af ​​partiklerne skal være mindre end to nanometer. I den skala, det har fantastiske egenskaber, «siger videnskabsmanden.

"En stor udfordring på dette område er, at guldkatalysatorer meget hurtigt deaktiveres, ikke kun under arbejdet, men også under opbevaring. Vores mål er at sikre deres længere holdbarhed. Det er også vigtigt at bruge ilt som oxidationsmiddel, da giftige og ætsende peroxidforbindelser ofte anvendes til sådanne formål, " siger Alexey Petryakov.