Intensivering af produktionen af højværdiforbindelser fra industriaffald
En undersøgelse foretaget af Center for Integrated Technology and Organic Synthesis (CiTOS) viser, hvordan glycerolcarbonat, et biosourcet industrielt tilsætningsstof, kan produceres på rekordtid ved hjælp af CO2 og et biprodukt fra madoliegenbrugsindustrien.
Denne undersøgelse, udført i samarbejde med et hold fra Center for Studier og Forskning om Makromolekyler (CERM) under paraplyen af en Samordnet Forskningsaktion og offentliggjort i Angewandte Chemie International Edition , lægger grundlaget for kontinuerlig industriel produktion.
Ambitiøse F&U- og produktionsdirektiver i Europa stimulerer integrationen af innovative teknologier for at reducere miljøpåvirkningen og bevæge sig væk fra en eksklusiv afhængighed af petrokemiske ressourcer. I denne sammenhæng udvikler forskere ved CiTOS, ledet af Jean-Christophe Monbaliu, nye processer, der privilegerer molekyler afledt af biomasse.
Glycerol er et primært mål blandt disse biobaserede molekyler på grund af dets overflod. Glycerol stammer hovedsageligt fra biodieselindustrien og genbrug af madolie; dets lave økonomiske værdi har henvist det til status som affald indtil nu. Endnu et spild blev offentlig fjende nummer et, CO2 , er et industrielt gasformigt spildevand med lav økonomisk værdi.
Ved at kombinere deres respektive ekspertiseområder, teamene hos CiTOS (kontinuerlig flow organisk kemi i mikro/mesofluidiske reaktorer og opgradering af biobaserede forbindelser) og CERM (syntese af organiske materialer fra CO2 ) udvikler nye metoder til at valorisere glycerol og CO2 mod molekyler med høj værditilvækst.
Glycerolcarbonat, som formelt er et resultat af kondensationen af glycerol og CO2 , er for nylig blevet en stigende stjerne. Det giver adskillige fordele i forhold til andre petroleumsbaserede karbonater såsom ethylen- og propylencarbonater, som er vigtige elektrolytbærere i lithiumbatterier.
Dens væsentligt lavere antændelighed kan i høj grad reducere brandrisikoen, der er forbundet med disse batterier. Carbonatet kan også bruges som et biosmøremiddel, formuleringsmiddel eller alternativt grønt opløsningsmiddel. "På trods af et sådant potentiale er det nuværende marked for glycerolcarbonat fortsat meget begrænset," kommenterer Jean-Christophe Monbaliu. "Hovedårsagen er, at de nuværende produktionsprocesser er langsomme og dyre. Vores arbejde er i færd med at ændre det."
Arbejdet er baseret på en hybrid tilgang, der kombinerer fundamental og anvendt organisk kemi:En detaljeret undersøgelse af mekanismen gennem kvantekemi og dens anvendelse under mesofluidiske forhold konvergerer mod en unik intensiveret proces. Processen, valideret på pilotskalaen, transformerer et direkte derivat af glycerol, nemlig glycidol, i nærvær af CO2 og en organisk katalysator til glycerolcarbonat.
Effektiviteten af processen, som når afslutning på mindre end 30 sekunder, overgår langt alle nuværende processer til produktion af glycerolcarbonat. "Sådanne gunstige målinger åbner hidtil usete perspektiver for potentiel fremtidig industrialisering," konkluderer Jean-Christophe Monbaliu.
Flere oplysninger: Claire Muzyka et al., Intensified Continuous Flow Process for the Scalable Production of Bio-Based Glycerol Carbonate, Angewandte Chemie International Edition (2024). DOI:10.1002/anie.202319060
Journaloplysninger: Angewandte Chemie International Edition
Leveret af University de Liege
Varme artikler
-
Små lægemiddelleverende kapsler kunne opretholde transplanterede insulinproducerende cellerPancreas-øceller indkapslet sammen med mikrosfærer, der frigiver et lægemiddel, der øger levedygtigheden i miljøer med lavt iltindhold. Mikrosfærerne har pile, der peger på dem; de større klatter er c -
Kollagen kan modstå flere belastninger end hidtil kendtKredit:CC0 Public Domain Forskere ved Institut for Fysik ved Kings College i London har opdaget, at kollagenfibriller kan modstå en væsentlig større belastning end tidligere antaget, udvide vores -
Hvordan virker gekkotape?En gekkofod og en rulle gekkotape. Kredit:Bjørn Christian Tørrissen For at løse praktiske problemer, nogle gange er alt, hvad vi skal gøre, at studere naturen. Et ofte citeret eksempel er gekkoen, -
Ny forskning kan hjælpe renere energiteknologierGuangwen Zhou er professor i maskinteknik ved Binghamton University, State University of New York. Kredit:Binghamton University, State University of New York Ny forskning ledet af fakultetet ved B
- Stromboli rydder aske op efter et dødbringende vulkanudbrud
- Scorecarding diktatorerne:Hvordan vurdering af landes adfærd kan ændre det
- Ny teknik kan registrere urenheder i hakket oksekød inden for få minutter
- Rider (og vinder) som en pige:Kvindelige jockeyer er mere udbredte, men stadig behandlet som outside…
- Hvordan reproducerer fladmorm og rundorm?
- En brændende fortid kaster nyt lys over fremtiden for globale klimaændringer