I ricercatori hanno utilizzato composti di platino e alluminio per creare un catalizzatore che consente a determinate reazioni chimiche di verificarsi in modo più efficiente che mai. Il catalizzatore potrebbe ridurre significativamente il consumo di energia in vari processi industriali e farmaceutici. Consente inoltre una più ampia gamma di fonti sostenibili per alimentare i processi, che potrebbe ridurre la domanda di combustibili fossili da loro richiesta.

Ci sono molti prodotti chimici utilizzati in una vasta gamma di industrie, compresi i prodotti farmaceutici, che probabilmente non noti nella vita di tutti i giorni; Per esempio, benzene, toluene, xilene ed etilbenzene, per dirne alcuni. Questi vengono creati presso impianti di produzione chimica che utilizzano il petrolio per alimentare i processi in questione. Ma ora c'è un modo per produrre quelle sostanze chimiche in modo più sostenibile.

L'assistente professore Xiongjie Jin e la professoressa Kyoko Nozaki del Dipartimento di Chimica e Biotecnologia dell'Università di Tokyo e il loro team hanno creato un nuovo catalizzatore, un materiale che consente o accelera una specifica reazione chimica, che consente una produzione più sostenibile dei cosiddetti idrocarburi aromatici. Attualmente il processo richiede tipicamente temperature di 200 gradi Celsius o più e pressioni di 2 o più atmosfere. Ma con il nuovo catalizzatore della squadra, la temperatura può essere ridotta tra 100 gradi e 150 gradi Celsius, e la pressione a solo 1 atmosfera, o pressione ambiente. Ciò potrebbe ridurre enormemente il costo energetico di produzione.

"Il nostro catalizzatore al Pt utilizza nanoparticelle di platino e un substrato di metafosfato di alluminio, che viene raramente utilizzato nei catalizzatori, " ha detto Jin. "Le molecole di origine che interagiscono con questo catalizzatore alla giusta temperatura e pressione si scompongono in utili composti di idrocarburi aromatici. Questo processo è chiamato idrogenolisi. Ma la parte più eccitante per noi non è solo che il catalizzatore migliora l'efficienza della reazione, ma che apre nuove opzioni per i tipi di materiali di partenza che ora possono essere utilizzati in questi processi".

Attualmente, sostanze non rinnovabili a base di petrolio vengono utilizzate per creare idrocarburi aromatici, e questo non è uno scenario sostenibile nel lungo periodo. Il catalizzatore Pt consente l'utilizzo di biomassa legnosa rinnovabile come materia prima, in particolare una famiglia di composti noti come lignine, che contengono fenoli, alla base delle reazioni in questione. Un altro vantaggio del catalizzatore al Pt è che può essere riciclato e riutilizzato più volte. Tutti questi fattori combinati potrebbero portare a un modo molto più sostenibile di produrre idrocarburi aromatici su scala industriale.

"Speriamo che il nostro studio contribuisca agli obiettivi di sviluppo sostenibile (Nazioni Unite) producendo sostanze chimiche importanti a livello industriale da risorse rinnovabili anziché dal petrolio, e ad un minor costo energetico, " ha detto Jin. "I nostri prossimi passi saranno di aumentare ulteriormente la durata del catalizzatore Pt e anche di far funzionare il catalizzatore direttamente sulle lignine, mitigando la necessità di scomporlo in fenoli prima che le reazioni possano aver luogo".

Lo studio è pubblicato su Catalisi della natura .