化学家为了未来的可持续发展创造出颠覆性金属催化剂
2017-07-03 12:16:36
作者：本网整理 来源：新材料在线
研究人员在金属催化剂上，运用非常规性方法，在温和条件下，将生物质选择性转化成高价值化学产品。
由石油原料及环境压力的不确定性，迫使化工行业寻找并利用再生能源作为其生产活动的支撑点。来自包括木材、农业废弃物、及人们的生活垃圾等资源的生物质代表着仍没有被完全利用的范围广泛的再生能源原料。问题是绝大多数生物质是不同化学产品杂乱地混合在一起的产物，很难分离以形成塑料及药物等高价值产品。
羧酸是生物质中，最常见的化学类制品。在这类的化学品混合物中，它们的化学反应很难控制。当前使用金属催化剂的催化氢化反应能将酸类产品转化成酒精类制品，但由于反应的附属反应及催化剂的分解，导致生物质更趋复杂化。
认识到羧酸类化学品的化学转化反应需要更强的选择特性，因此名古屋大学的研究人员探索出一种不同的化学方法以进行生物质催化。
论文的第一作者鸣门雅之说：“传统上，人们将低价的金属复合物用于羧酸的氢化反应。但我们发现，在温和环境下，用高价的复合物作催化剂，具有更好的选择性，它还能打开紧临羧酸的下一个碳氢化学键。
氢化反应本质上是个分解反应，反应期间，金属催化剂将电子传递给羧酸。低价金属由于携带较多电子，这使它们在羧酸氢化反应中，成为被优先选择的对象。然而研究人员发现高价金属通过不同的方式，也能与羧酸发生反应，并且在反应过程中，能提供更好的可控制性。高
“价变化的金属，在这类反应中的有效作用，可能与人们的传统认识相反。但我们发现这一方法，在从生物质中制备高价值产品的潜力，“研究团队的负责人斋藤进说”尽管铼金属催化剂价格很贵，但我们正在寻求循环利用催化剂的方法，并且将钨及钼做为备用催化剂方案。以使这一个真正具有经济实用性的方案，在未来，能够从生物质中获得有价值的产品。”
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