Il professor Aleksej Pestrjakov. Credito:Università politecnica di Tomsk (TPU)
Le nanoparticelle d'oro fungono da catalizzatori per ottenere prodotti chimici di valore a base di glicerolo. Gli scienziati della Tomsk Polytechnic University ei loro colleghi internazionali stanno sviluppando catalizzatori d'oro per riciclare uno dei principali sottoprodotti della produzione di biocarburanti. I prodotti ottenuti sono molto richiesti in medicina, agricoltura, l'industria cosmetica e altri settori.
Scienziati dell'Università di Milano (Italia), l'Università Nazionale Autonoma del Messico, allo studio hanno preso parte l'Istituto di Catalisi e Petrolchimica di Madrid (Spagna) e l'Università di Porto (Portogallo).
I risultati della ricerca sono stati pubblicati in Sintesi organica attuale questo potrebbe.
"Oggi la produzione di biocarburanti è un settore importante in molti paesi. Possono essere ottenuti da una grande varietà di biomasse. In America Latina, le fonti includono la buccia di arancia e mandarino e la buccia di banana. Negli Stati Uniti., i biocarburanti sono prodotti dal mais; nella parte centrale della Russia e dell'Europa, le fonti derivano dallo stupro (Brassica napus). Quando si trasformano queste piante in biocarburanti, si forma una grande quantità di glicerolo. I suoi esteri costituiscono la base di oli e grassi. Il glicerolo è ampiamente utilizzato nell'industria cosmetica come prodotto individuale. Però, molto più glicerolo si ottiene nella produzione di biocarburanti – molte migliaia di tonnellate all'anno. Di conseguenza, il glicerolo inutilizzato diventa semplicemente un rifiuto, "dice Aleksej Pestrjakov, il Direttore del Dipartimento di Chimica Fisica e Analitica. "Ora, molti gruppi di ricerca sono impegnati in questo problema su come trasformare il glicerolo in eccesso in altri prodotti utili. Insieme ai nostri colleghi stranieri, abbiamo offerto catalizzatori basati su nanoparticelle d'oro."
Gli autori della ricerca notano che l'ossidazione catalitica sull'oro è una delle tecniche più efficaci per ottenere dal glicerolo prodotti utili come le aldeidi, esteri, acidi carbossilici e altre sostanze.
"Tutte queste sostanze sono prodotti della chimica organica fine e sono richieste in una vasta gamma di industrie, in particolare nell'industria farmaceutica e cosmetica. In agricoltura, sono applicati come parte di diversi additivi per mangimi, farmaci veterinari, fertilizzanti, prodotti per il trattamento delle piante, ecc. Così, il glicerolo inutilizzato dopo essere stato processato verrà ulteriormente applicato, " dice Aleksej Pestrjakov.
I catalizzatori d'oro sono super attivi. Possono entrare in reazioni chimiche con altre sostanze a temperatura ambiente (altri catalizzatori devono essere riscaldati), in alcuni casi, anche sotto zero gradi. Però, l'oro può essere un catalizzatore solo a livello nanometrico.
"In un pezzo d'oro, non ci sarà alcuna reazione chimica. Per fare in modo che l'oro diventi chimicamente attivo, la dimensione delle particelle dovrebbe essere inferiore a due nanometri. A quella scala, ha proprietà sorprendenti, "dice lo scienziato.
"Una grande sfida in questo settore è che i catalizzatori d'oro vengono disattivati molto rapidamente, non solo durante il lavoro, ma anche durante lo stoccaggio. Il nostro obiettivo è garantire la loro maggiore durata. È anche importante utilizzare l'ossigeno come ossidante, poiché i composti di perossido tossici e corrosivi sono spesso usati per tali scopi, "dice Aleksej Petrjakov.