Vpliv ogljikovega nosilca na Re-katalizirano akrilno kislino
Raziskovalci iz Odseka za katalizo in reakcijsko inženirstvo (D13) so skupaj s kolegi z Inštituta Jožef Stefan pokazali, da ima struktura ogljikovega nosilca ključno vlogo pri učinkovitosti renijevih (Re) katalizatorjev za pretvorbo bio-osnovane glicerinske kisline v akrilno kislino. Bio-osnovano glicerinsko kislino lahko pridobivamo iz glicerola, ki nastaja kot stranski produkti proizvodnje biodizla. S sistematično primerjavo različnih ogljikovih materialov so ugotovili, kateri dejavniki omogočajo visoko katalitsko aktivnost in selektivnost v procesu deoksidehidracije, ki je pomembna za trajnostno proizvodnjo kemikalij iz biomase. Akrilna kislina, pridobljena na ta način, se uporablja v industriji polimerov, lepil, premazov in kot osnovna surovina za različne kemikalije.
V raziskavi so bili renijevi katalizatorji pripravljeni na različnih ogljikovih nosilcih. Karakterizacija izbranih katalizatorjev je pokazala, da izbira nosilca močno vpliva na velikost delcev renija, njihovo razpršenost, dostopnost aktivnih mest ter stabilizacijo oksidacijskih stanj na površini katalizatorja. Katalitski testi pri 150 °C so pokazali, da so katalizatorji na osnovi aktivnega ogljika bistveno učinkovitejši od ostalih, dosegli so do 83% skupne selektivnosti deoksidehidracijskih produktov, kar je primerljivo s komercialnim katalizatorjem Re/C. Ključna prednost aktivnega ogljika je njegova visoka specifična površina in mezoporozna struktura, ki omogoča boljšo razpršenost in dostopnost renijevih specij z višjim oksidacijskim stanjem.
Rezultati kažejo, da morfologija in površinska kemija ogljikovega nosilca odločilno vplivata na delovanje renijevih katalizatorjev. Študija ponuja pomembna izhodišča za racionalno načrtovanje katalitskih sistemov za valorizacijo biomase in predstavlja korak naprej k bolj trajnostni kemijski industriji.
Več informacij: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0008622326000187
Kontakt: maja.gabric(at)ki.si