Os acrílicos são uma família incrivelmente diversa e útil de produtos químicos usados ​​em todos os tipos de produtos, de fraldas a esmaltes. Agora, uma equipe de pesquisadores da UConn e ExxonMobil descreve um novo processo para fazê-los. O novo método aumentaria a eficiência energética e reduziria subprodutos tóxicos, eles relataram na edição de 8 de fevereiro da Nature Communications .

O mercado global de ácido acrílico é enorme. O mundo usou cerca de 5 milhões de toneladas métricas em 2013, de acordo com o grupo da indústria PetroChemicals Europe. E não admira, para acrílicos e os acrilatos intimamente relacionados são os blocos de construção para muitos tipos de plásticos, colas, têxteis, tintas, tintas, e papéis. Amarrados juntos em longas cadeias, eles podem fazer todos os tipos de materiais úteis. Acrilato misturado com hidróxido de sódio, por exemplo, faz um material superabsorvente usado em fraldas. Adicione grupos metil extras (carbono mais três hidrogênios), e o acrilato produz o plexiglass.

Os processos industriais atuais para fazer acrílicos exigem altas temperaturas próximas a 450 F, e produzir subprodutos indesejados e às vezes prejudiciais, como etileno, dióxido de carbono, e cianeto de hidrogênio.

Steve Suib, químico da UConn, diretor do Instituto de Ciência de Materiais da Universidade, e colegas da UConn e ExxonMobil desenvolveram uma nova maneira de fazer acrílicos em temperaturas amenas. Sua técnica pode ser ajustada para evitar a produção de produtos químicos indesejados.

"Cientistas da ExxonMobil Research &Engineering em parceria com o grupo do professor Suib em UConn têm investigado novas tecnologias que podem reduzir a intensidade de energia, pular etapas, melhorar a eficiência energética, e reduzir a pegada de CO2 no processo de produção de acrílicos, "diz Partha Nandi, um químico da ExxonMobil. "A recente publicação em Nature Communications descreve a descoberta de uma nova rota para produzir uma classe de derivados de acrilato em potencialmente menos etapas e com menos energia. "

A técnica usa um catalisador poroso feito de manganês e oxigênio. Catalisadores são materiais usados ​​para acelerar reações. Muitas vezes, eles fornecem uma superfície para as moléculas se sentarem enquanto reagem entre si, ajudando-os a se encontrar nas configurações certas para fazer a escritura. Nesse caso, os poros preenchem esse papel. Os poros têm 20 a 500 Angstroms de largura, grande o suficiente para que moléculas razoavelmente grandes caibam dentro dela. Os átomos de manganês no material podem negociar seus elétrons com oxigênios próximos, o que torna mais fácil para as reações químicas certas acontecerem. Dependendo dos ingredientes iniciais, o catalisador pode facilitar todos os diferentes tipos de acrílicos e acrilatos, com muito pouco desperdício, Suib diz.

"Esperamos que isso possa ser ampliado, "diz ele." Queremos maximizar o rendimento, minimizar a temperatura, e tornar um catalisador ainda mais ativo, "isso ajudará a acelerar a reação. O grupo também descobriu que adicionar um pouco de lítio ajudou a acelerar as coisas, também. Eles estão atualmente estudando o papel exato do lítio, e experimentando maneiras de melhorar o catalisador de manganês e oxigênio.