Gli acrilici sono una famiglia di prodotti chimici incredibilmente diversificata e utile utilizzata in tutti i tipi di prodotti, dai pannolini allo smalto. Ora, un team di ricercatori di UConn e ExxonMobil descrive un nuovo processo per realizzarli. Il nuovo metodo aumenterebbe l'efficienza energetica e ridurrebbe i sottoprodotti tossici, riferiscono nel numero dell'8 febbraio di Comunicazioni sulla natura .

Il mercato globale dell'acido acrilico è enorme. Il mondo ne ha utilizzato quasi 5 milioni di tonnellate nel 2013, secondo il gruppo industriale PetroChemicals Europe. E non c'è da meravigliarsi, per gli acrilici e gli acrilati strettamente correlati sono i mattoni per molti tipi di plastica, colle, tessili, coloranti, vernici, e carte. Legati insieme in lunghe catene, possono fare tutti i tipi di materiali utili. Acrilato miscelato con idrossido di sodio, Per esempio, rende un materiale super assorbente utilizzato nei pannolini. Aggiungi gruppi metilici extra (carbonio più tre idrogeni), e l'acrilato fa il plexiglass.

Gli attuali processi industriali per la produzione di acrilici richiedono alte temperature vicine a 450 F, e produrre sottoprodotti indesiderati e talvolta dannosi, come l'etilene, diossido di carbonio, e acido cianidrico.

Il chimico della UConn Steve Suib, direttore dell'Istituto universitario per la scienza dei materiali, e i colleghi di UConn e ExxonMobil hanno progettato un nuovo modo di produrre acrilici a temperature miti. La loro tecnica può essere messa a punto con precisione per evitare di produrre sostanze chimiche indesiderate.

"Gli scienziati della ExxonMobil Research &Engineering, che collaborano con il gruppo del professor Suib a UConn, stanno esplorando nuove tecnologie che possono ridurre l'intensità energetica, saltare i passaggi, migliorare l'efficienza energetica, e ridurre l'impronta di CO2 nel processo di produzione degli acrilici, "dice Partha Nandi, un chimico della ExxonMobil. "La recente pubblicazione in Comunicazioni sulla natura descrive la scoperta di un nuovo percorso per produrre una classe di derivati ​​dell'acrilato in potenzialmente meno passaggi e con meno energia".

La tecnica utilizza un catalizzatore poroso fatto di manganese e ossigeno. I catalizzatori sono materiali utilizzati per accelerare le reazioni. Spesso, forniscono una superficie su cui le molecole possono sedersi mentre reagiscono tra loro, aiutandoli a incontrarsi nelle giuste configurazioni per fare l'atto. In questo caso, i pori ricoprono quel ruolo. I pori sono larghi da 20 a 500 Angstrom, abbastanza grande da contenere molecole abbastanza grandi. Gli atomi di manganese nel materiale possono scambiare i loro elettroni con gli ossigeni vicini, che rende più facile che avvengano le giuste reazioni chimiche. A seconda degli ingredienti di partenza, il catalizzatore può facilitare tutti i diversi tipi di acrilici e acrilati, con pochissimo spreco, dice Suib.

"Speriamo che questo possa essere ampliato, " dice. "Vogliamo massimizzare la resa, ridurre al minimo la temperatura, e creare un catalizzatore ancora più attivo, " questo aiuterà la reazione ad andare più veloce. Il gruppo ha anche scoperto che l'aggiunta di un po' di litio ha aiutato ad accelerare le cose, pure. Stanno attualmente studiando il ruolo esatto del litio, e sperimentando modi per migliorare il catalizzatore di manganese e ossigeno.