Атомный катализатор помог превратить растительные отходы в ценные химикаты

Переход от нефтехимии к биоэкономике требует эффективных методов конверсии лигноцеллюлозной биомассы — основного отхода сельского хозяйства и лесозаготовки — в ценные химические вещества. Один из наиболее перспективных промежуточных продуктов этого пути — фурфурол, получаемый при переработке пентозных сахаров из соломы, шелухи и кукурузных початков. Фурфурол можно превратить в целый ряд востребованных химикатов, но большинство существующих методов требуют агрессивных условий — высоких температур, кислых сред или дорогостоящих реагентов. Новый катализатор, описанный на TechXplore, меняет это.

Исследовательская группа разработала одноатомный катализатор (SAC): атомы иридия, нанесённые на углеродный носитель, работают как изолированные каталитические центры — каждый атом металла представляет собой отдельный реактивный сайт. Такая архитектура максимизирует использование дорогостоящего металла и обеспечивает исключительно высокую избирательность реакции.

В реакциях гидрогенолиза фурфурола:

— селективность по целевым продуктам (фурфуриловый спирт, 2-метилфуран) превысила 95% при близком к полной конверсии фурфурола; — реакция протекала при мягких температурных условиях (70–100 °C) без необходимости в сильных кислотах или щелочах; — катализатор сохранял активность в течение нескольких десятков каталитических циклов без значительной дезактивации.

Результаты получены в лабораторных условиях. Масштабирование с лабораторного реактора до промышленных объёмов и оценка стоимости иридиевого катализатора при крупнотоннажном производстве — задачи, которые предстоит решить.

Ранее pronedra.ru писал о катализаторе для получения аммиака при солнечном свете.