Verdens første grønne syntese af plast fra CO2

Ved at kombinere en CeO ₂ katalysator med atmosfærisk kuldioxid, forskere fra Osaka City University, Tohoku Universitet, og Nippon Steel Corporation har udviklet en effektiv katalytisk proces til direkte syntese af polycarbonatdioler uden anvendelse af dehydratiseringsmidler. Deres metode, udgivet i Grøn kemi , er ikke afhængig af giftigt kemisk råstof som fosgen og kulilte, hvilket gør det til verdens første "grønne" reaktionssystem med højt udbytte.

Der er et verdensomspændende behov for at reducere kuldioxid, en af ​​de største drivhusgasser, og omdannelse til en nyttig kemisk forbindelse har tiltrukket megen opmærksomhed i de seneste år. Forskellige effektive katalysatorsystemer er blevet udviklet, men de er afhængige af giftige kemikalier, der kaster uoverskuelige biprodukter ud. Behandler med substrater, der er let tilgængelige og sikre, med vand som det eneste biprodukt, er dukket op som et alternativ. Endnu, høje niveauer af vandbiprodukt forhindrer disse processer i at syntetisere nok polycarbonater.

"De fleste processer bruger et dehydratiseringsmiddel til at holde vandstanden lav for at overvinde en ligevægt, "sagde Masazumi Tamura fra Osaka City University, "men nogle af de spørgsmål, der skal tages op, er det nødvendige tryk af kuldioxid, genopretning og regenerering af dehydratiseringsmidlet, og forurening af biprodukter, der genereres ved dets anvendelse. "

For at omgå disse spørgsmål, forskergruppen udviklede en katalytisk proces, der ikke bruger et dehydratiseringsmiddel. Ved at fokusere på forskellen i kogepunkter mellem det kemiske produkt/diol og vand, forskergruppen forudsagde et højt kulstoffikseringsudbytte ved at blæse i CO ₂ ved atmosfærisk tryk for at fordampe overskydende vand.

"Det blev klart, at blandt de metaloxidkatalysatorer, vi brugte, "sagde Keiichi Tomishige fra Tohoku University, "Direktør ₂ viste den højeste aktivitet. "Dette enkle katalytiske reaktionssystem er det første nogensinde til med succes at syntetisere polycarbonatdioler fra kuldioxid og dioler ved atmosfærisk tryk." Denne proces, uden behov for dehydratiserende midler, kan kemisk omdanne kuldioxid ved hjælp af ethvert substrat med et kogepunkt, der er tilstrækkeligt højere end vand, "konkluderede Kenji Nakao fra Nippon Steel Corporation, "og kan anvendes til syntese af carbonater, carbamater, og urinstoffer, som er nyttige tilsætningsstoffer til lithium-ion-batterier og/eller råmaterialer til polymersyntese. "