Figura 1. Hidrogenação de D-glicose em D-sorbitol. Crédito:Universidade de Osaka
A maioria dos catalisadores que promovem a conversão de glicose em sorbitol oferece certas propriedades enquanto requer concessões em outras. Agora, pesquisadores da Universidade de Osaka relataram um catalisador de nanopartículas de fosfeto de níquel suportado por hidrotalcita (nano-Ni 2 P / HT) que marca todas as caixas. Suas descobertas são publicadas em Química verde .
O sorbitol é uma molécula versátil amplamente utilizada na alimentação, cosméticos, e indústrias farmacêuticas. Há, portanto, uma necessidade premente de produzir sorbitol de forma sustentável, baixo custo, e maneira verde.
Os catalisadores de níquel comumente usados na hidrogenação industrial de glicose em sorbitol são instáveis no ar e requerem condições de reação hash. Alternativas de metais raros - apesar de mais eficientes - podem ser caras e são suscetíveis a envenenamento.
Nano-Ni 2 P / HT é estável no ar e tem alta atividade para a hidrogenação da glicose em sorbitol. Além disso, nano-ni 2 P / HT produz uma estrutura particular de sorbitol, conhecido como D-sorbitol, com mais de 99% de rendimento. Esta alta seletividade significa que um produto de alta pureza pode ser obtido.
O nano-ni 2 A hidrogenação catalisada por P / HT pode ser realizada em água. Além disso, o catalisador mostra boa conversão e seletividade quando a temperatura é de apenas 25 ° C - em comparação com 100-180 ° C para processos convencionais - ou quando a pressão do gás hidrogênio é de apenas 1 bar - em comparação com 50-150 bar. A energia economizada pelo uso dessas condições amenas levaria a procedimentos mais verdes e sustentáveis, bem como reduzir os custos operacionais.
Figura 2. (a) fotografia e (b) imagem de microscopia eletrônica de nanoliga de fosfeto de níquel suportada por hidrotalcita (nano-Ni2P / HT). Crédito:Universidade de Osaka
"Nosso nano-Ni 2 O catalisador P / HT superou as alternativas convencionais de níquel em termos de atividade catalítica e quantidade de D-sorbitol que foi produzido, o que é muito encorajador, "O primeiro autor do estudo Sho Yamaguchi explica." nano-Ni 2 P / HT também deu um melhor rendimento de D-sorbitol do que um catalisador de metal nobre disponível comercialmente. "
O uso repetido do catalisador mostrou que nano-Ni 2 P / HT pode ser reciclado sem perda significativa de desempenho. A reação também pode ser realizada em alta concentração de glicose (50% em peso), o que demonstra a viabilidade do catalisador para uso em larga escala.
"A melhoria contínua do catalisador industrial é necessária para alcançar a sustentabilidade, produção de baixo custo com consciência ambiental, "diz o autor correspondente do estudo, Takato Mitsudome." Acreditamos que nosso catalisador fará uma contribuição importante, não apenas para a produção de D-sorbitol, mas para o desenvolvimento de outros processos que apóiam a indústria farmacêutica, Comida, e indústrias de cosméticos. "
