Kimya araştırmacıları, yenilenebilir boyalar, kaplamalar ve çocuk bezleri yapmak için katalizör keşfetti
liderliğindeki bir ekip Minnesota Üniversitesi İkiz Şehirleri araştırmacılar, ağaçlar ve mısır gibi yenilenebilir malzemeleri boyalarda, kaplamalarda ve süper emici polimerlerde kullanılan temel kimyasallar olan akrilik asit ve akrilatlara dönüştüren çığır açan bir katalizör teknolojisi icat etti. Yeni teknoloji oldukça verimlidir ve yenilenebilir kimyasalların üretimi için daha düşük maliyetlere yol açabilir.
Yeni katalizör formülasyonu, mısırdan elde edilen laktik asit bazlı kimyasalları bugüne kadar elde edilen en yüksek verimle akrilik asit ve akrilatlara dönüştürür. Teknoloji, diğer önde gelen katalizör sınıflarıyla karşılaştırıldığında önemli ölçüde daha yüksek performans sergiliyor.
Araştırma dergide yayınlandı American Chemical Society Altın Dergisi, American Chemical Society’nin bir dergisi.
Ekip bir hibe ile desteklendi ABD Ulusal Bilim Vakfı içinden Sürdürülebilir Polimerler için NSF Merkeziveya yenilikçi araştırmalar yoluyla plastiğin nasıl yapıldığını, yeniden üretildiğini ve yeniden üretildiğini dönüştürme misyonuna sahip çok üniversiteli bir işbirliği ekibi olan CSP.
Akrilik asit ve ilgili akrilatlar, boya ve kaplamalardan yapışkan yapıştırıcılara ve çocuk bezlerinde kullanılan süper emici malzemelere kadar günlük eşyalarda en çok bilinen kullanımlardır. Bu kimyasallar ve malzemeler son yüzyılda fosil yakıtlardan yapılmıştır. Ancak son birkaç on yılda mısır endüstrisi, gıda ve besi hayvanı yeminin ötesine geçerek yararlı kimyasallar üretmeye doğru büyüyor. Mısırdan türetilen böyle bir kimyasal, birçok günlük uygulamada kullanılan yenilenebilir ve kompostlanabilir plastiğin üretiminde önemli bir bileşen olan sürdürülebilir laktik asittir.
Laktik asit ayrıca katalizörler kullanılarak akrilik asit ve akrilatlara dönüştürülebilir. Bununla birlikte, bu yeni katalizör keşfine kadar, geleneksel katalizörler çok verimsizdi, düşük verim elde ediyor ve genel süreci çok pahalı hale getiriyordu.
Yeni katalizör formülasyonu, verimi artırarak ve atıkları azaltarak bu maliyeti önemli ölçüde azaltır. Bu, ilk kez yenilenebilir akrilik asidin fiyatını fosil kaynaklı kimyasalların altına indirebilir.
Ekip, CSP’den daha fazla mali destek alarak kimyanın yönlerini anlamak için temel araştırmalarına devam etmeyi planlıyor. A video NSF’den CSP’nin plastiklerle ilgili bazı çalışmalarına genel bir bakış sağlar.
CSP direktörü ve üniversitede bir kimyager olan Marc Hillmyer, “Bu, temel katalizin kalbinde yer alan önemli temel araştırma sorularının ele alınmasının, gerçek teknolojik vaadi olan yenilikçi yeni süreçlere nasıl yol açabileceğinin harika bir örneğidir” dedi. “Bu çalışma, kalıcı bir etkiye sahip olacak bu zorluğa çığır açan bir çözümü temsil ediyor.”
NSF’den David Berkowitz, “Doğa, 6 karbonlu bir glikoz molekülünü çok verimli bir şekilde iki 3 karbonlu laktat molekülüne dönüştürür. Bu araştırmacılar şimdi, laktatı verimli bir şekilde akrilata dönüştüren ve tek yan ürün olarak su kullanan yapay bir sistem tasarladılar. Bu, çok önemli endüstriyel uygulamalar için yeni bir biyo-yenilenebilir hammaddenin geliştirilmesinin en iyi örneği.”