O propileno é um gás usado para fazer uma grande variedade de embalagens e recipientes e é considerado o segundo produto inicial mais importante na engenharia petroquímica. No entanto, sua produção a partir de propano é atualmente muito intensiva em energia. Além disso, o processo acumula produtos secundários indesejados que precisam ser purgados queimando regularmente. Portanto, é muito desejável encontrar outra abordagem para a produção desta valiosa molécula que seja mais eficiente, produza menos produtos secundários e ainda use materiais que sejam estáveis ​​em altas temperaturas.
O químico de materiais da Universidade de Hokkaido, Shinya Furukawa, e sua equipe desenvolveram recentemente um novo catalisador – uma substância que atua como um guia para reações químicas e, como tal, pode abrir caminhos de reação inacessíveis. Isso permite que eles usem dióxido de carbono para transformar propano em propileno em vez do oxigênio mais comumente usado. Em suas Comunicação da Natureza papel, eles não só demonstraram que o catalisador era altamente eficiente, muito seletivo e estável sob altas temperaturas, mas seu uso também tinha o efeito colateral de transformar dióxido de carbono em monóxido de carbono, que é um recurso útil para a produção de muitos produtos químicos a granel.

Os pesquisadores conseguiram esse feito com base em seus estudos anteriores sobre o design de catalisadores, mas desta vez escolheram uma nova maneira única:usando uma liga de platina e estanho em um suporte de céria como base, eles substituíram uma fração desses átomos pelos metais cobalto , níquel, índio e gálio. Cada um desses elementos foi escolhido para uma finalidade específica:as ligas de platina-estanho já eram conhecidas como bons catalisadores para a reação, mas a inclusão de níquel e cobalto aumentou tanto a capacidade do catalisador de ativar o dióxido de carbono quanto sua seletividade para a reação desejada. Por outro lado, a inserção de índio e gálio foi benéfica para a estabilidade de temperatura do catalisador. Finalmente, o suporte de céria facilitou a captura de dióxido de carbono e a purga do catalisador. A equipe de pesquisa também confirmou que o catalisador pode ser regenerado e reutilizado sem perda de desempenho.

Furukawa explica o significado deste resultado da seguinte forma:"Este trabalho não só demonstra o excelente desempenho do nosso catalisador, mas também abre uma nova janela de conceitos de design de catalisador com base em nossa técnica. O novo catalisador supera nosso anterior Pt-Co- Em catalisador por larga margem. Esses insights contribuirão para a neutralização de carbono da produção industrial de pequenos petroquímicos." + Explorar mais

Novo catalisador altamente eficiente para produção de propileno