Hammadde Olarak Karbondioksit
Bochum Ruhr Üniversitesi’ndeki araştırmacılar iklime zarar veren CO2’i, genellikle meydana gelen büyük miktarda tuz atığı üretmeden, kimya endüstrisi için hammadde işlevi görebilecek bir alkole dönüştürmenin bir yolunu bulmuşlardır. Reaksiyon mekanizması Timo Wendling ve Prof Dr Lukas Goosen’ın ekibi tarafından Chemistry adlı dergide Kaiserslautern Teknik Üniversitesi’nden bir meslektaşlarıyla birlikte tarif edilmiştir.
Karbondioksiti, istenmeyen atık ürünler olmadan alkole dönüştürmek için iki basamaklı bir reaksiyon gerçekleşmelidir. Problem şu ki; enerji sebeplerinden dolayı bu iki basamaklı tepkimenin uzlaştırılması neredeyse imkansızdır. Prosesi termodinamik açıdan uyumlu hale getirmek ve bu iki basamaklı tepkimeye olanak sağlamak için uygun katalizörlere ihtiyaç vardır.
Ekibin çok sayıda maddeyi denemesinin ardından sonunda gereken özelliklere sahip iki katalizör bulundu: ilk basamak için bir bakır bileşiği ve ikinci basamak için bir rodyum/molibden bileşiği. Reaksiyonun gerçekleşeceği çözücünün tam bileşimi ve miktarı da büyük önem taşımaktadır.
Reaksiyonun nasıl gerçekleşeceği ise şu şekilde:
Karboksilasyon denilen birinci basamakta, araştırmacılar CO2’i bir hidrokarbon bileşiğine bağladılar. Bu amaçla hidrokarbon bileşiğinden bir proton (H+) serbest bırakılır; CO2 molekülü boş atom bölgesine kenetlenir ve bu da bir asit ile sonuçlanır. Fazlalık proton bir baz tarafından tutulur. Hidrojenasyon olarak adlandırılan ikinci basamakta asit protonların aktarılmasıyla bir alkole dönüştürülür. Baz, daha önceden tutulmuş olan protonu serbest bırakır ve böylece geri dönüştürülür.
Ekip bu reaksiyonun fizibilitesini fenilasetilen hidrokarbon bileşiği ile ispat etmiştir. İleri çalışmalar bu kuralın diğer organik bileşiklere de genişletilip genişletilmeyeceğini göstermelidir.
Araştırmacılar bu katalizör sistemi ile baz için yüzde 40 oranında bir geri dönüşüm elde etti. Excellence Cluster Ruhr Explores Solvation kısacası Resolv’un bir üyesi olan Lukas Goossen “Bu, bazın reaksiyon sırasında yok edilmediğini ancak prosesin endüstriyel bir ölçekte uygulanabilmesi için hala önemli ölçüde iyileştirilmesi gerektiğini gösteriyor.” diyor. “Kimya endüstrisi için CO2’ten yararlanabilmek doğrultusunda mühim bir ekonomik ve çevresel avantaj olacak ilk önemli adımı attık.”
Kaynak : sciencedaily.com
