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    Novo complexo de cobalto pode reduzir o custo de hidroformilação

    Estruturas dos precursores do catalisador de cobalto e ligante bifenfos neste estudo. Crédito: Ciência (2020). DOI:10.1126 / science.aaw7742

    Uma equipe de pesquisadores da Louisiana State University e da ExxonMobil Chemical encontrou uma maneira de substituir os catalisadores de ródio usados ​​no processo de hidroformilação. Em seu artigo publicado na revista Ciência , o grupo descreve seu processo e como ele se compara economicamente com os métodos atuais.

    A hidroformilação é um processo industrial usado para produzir os tipos de aldeídos muito usados ​​na indústria petroquímica. Atualmente, catalisadores de ródio são usados ​​no processo, mas empresas de petróleo como a ExxonMobil gostariam de encontrar um substituto devido ao seu alto custo - atualmente é vendido por mais de US $ 10, 000 a onça. Neste novo esforço, os pesquisadores afirmam ter encontrado uma alternativa viável - um complexo de cobalto.

    O cobalto foi originalmente usado para transformar olefinas em aldeídos para uso em aplicações como a fabricação de produtos petroquímicos, mas foram substituídos com o tempo por catalisadores de ródio. Isso porque eles eram muito mais ativos, que se traduziu em tempos de reação mais rápidos. Assim, qualquer substituição, incluir cobalto precisaria ter tempos de reação semelhantes.

    O cobalto é um elemento químico encontrado na crosta terrestre em uma forma quimicamente combinada. Seu uso em aplicações industriais é principalmente em baterias de íons de lítio e ímãs. E é mais barato comprar do que o ródio, mas esses preços não são uma certeza. Aproximadamente 66 por cento das reservas disponíveis estão na República Democrática do Congo, um país historicamente instável. Os pesquisadores acreditam que vale a pena apostar no cobalto, Contudo, pelo menos por agora, porque seu preço é atualmente de apenas 0,01% do ródio.

    A nova abordagem envolve a dissociação do ligante de carbonila do catalisador, abrindo espaço para o alceno e, em seguida, aplicando uma espécie de cobalto com carga positiva - a partir daí, a reação pode prosseguir até que termine. Os pesquisadores usaram as espécies de cobalto com carga positiva porque se acreditava que aumentava os tempos de reação - a carga catiônica no cobalto forçaria os orbitais d metálicos a se contrair, tornando as carbonilas mais lábeis. O tempo das reações de teste mostrou que, ao contrário dos esforços anteriores para usar cobalto como catalisador, foi relativamente rápido - dentro de um fator de 20 quando comparado às reações que usam catalisadores de ródio.

    © 2020 Science X Network




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