p A fonte de fenóis nesses experimentos foi a lignina, que está envolvida nos resistentes componentes estruturais de corpos rígidos de plantas, como árvores. Portanto, biomassa lenhosa como essa é a matéria-prima ideal, pois pode ser obtida de maneira mais sustentável do que o petróleo. Crédito:CC0 - Pixabay / ybernardi
p Os pesquisadores usaram compostos de platina e alumínio para criar um catalisador que permite que certas reações químicas ocorram com mais eficiência do que nunca. O catalisador pode reduzir significativamente o uso de energia em vários processos industriais e farmacêuticos. Também permite uma gama mais ampla de fontes sustentáveis para alimentar os processos, o que poderia reduzir a demanda por combustíveis fósseis exigida por eles. p Existem muitos produtos químicos usados em uma ampla gama de indústrias, incluindo produtos farmacêuticos, que você provavelmente não percebe na vida cotidiana; por exemplo, benzeno, tolueno, xileno e etilbenzeno, para nomear alguns. São produzidos em unidades de produção de produtos químicos que utilizam o petróleo para alimentar os processos em questão. Mas agora existe uma maneira de produzir esses produtos químicos de uma forma mais sustentável.
p O professor assistente Xiongjie Jin e a professora Kyoko Nozaki do Departamento de Química e Biotecnologia da Universidade de Tóquio e sua equipe criaram um novo catalisador, um material que permite ou acelera uma reação química específica, que permite uma produção mais sustentável dos chamados hidrocarbonetos aromáticos. Atualmente, o processo normalmente requer temperaturas de 200 graus Celsius ou mais e pressões de 2 ou mais atmosferas. Mas com o novo catalisador da equipe, a temperatura pode ser reduzida para entre 100 graus e 150 graus Celsius, e a pressão para apenas 1 atmosfera, ou pressão ambiente. Isso poderia reduzir enormemente o custo de produção de energia.
p "Nosso catalisador Pt usa nanopartículas de platina e um substrato de metafosfato de alumínio, que raramente é usado em catalisadores, "disse Jin." Moléculas de origem interagindo com este catalisador na temperatura e pressão certas se dividem em compostos de hidrocarbonetos aromáticos úteis. Este processo é denominado hidrogenólise. Mas a parte mais emocionante para nós não é apenas que o catalisador melhora a eficiência da reação, mas que abre novas opções para os tipos de materiais de origem que agora podem ser usados nesses processos. "
p Atualmente, substâncias não renováveis à base de petróleo são usadas para criar hidrocarbonetos aromáticos, e este não é um cenário sustentável no longo prazo. O catalisador Pt permite o uso de biomassa lenhosa renovável como material de origem, em particular, uma família de compostos conhecidos como ligninas, que contêm fenóis, com base nas reacções em questão. Outro benefício do catalisador Pt é que ele pode ser reciclado e reutilizado várias vezes. Todos esses fatores combinados podem levar a uma maneira muito mais sustentável de produzir hidrocarbonetos aromáticos em escala industrial.
p "Esperamos que nosso estudo contribua para os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (das Nações Unidas), tornando produtos químicos industrialmente importantes a partir de recursos renováveis em vez de petróleo, e com um custo de energia menor, "disse Jin." Nossos próximos passos serão aumentar ainda mais a vida útil do catalisador de Pt e também fazer com que o catalisador funcione diretamente nas ligninas, mitigando a necessidade de quebrá-lo em fenóis antes que as reações possam ocorrer. "
p O estudo é publicado em
Catálise Natural .