Yenilenebilir Hammaddelerin Platine Dönüştürülmesi
Bir grup organik bileşiğin platin üzerindeki elektrokimyasal indirgenmesi, atomların platin yüzeyindeki düzenine kuvvetle bağlıdır. Marc Koper’in grubundaki doktora sonrası Christoph Bondue, bunu 4 Mart’ta Nature Catalysis’te yayınladı. Bu tür bileşiklerin azaltılması, kimyasal hammaddelerin daha sürdürülebilir hale getirilmesinde önemli bir süreçtir.
Şimdiye kadar kimya endüstrisindeki çoğu hammadde fosil kaynaklara dayanıyor ve bu da onları doğal olarak sürdürülemez hale getiriyor. Daha sürdürülebilir bir alternatif, örneğin plastiklerin sentezinde biyokütle ile ilgili hammaddelere geçmek olacaktır. Fosil hidrokarbonlara kıyasla, biyokütle çok daha fazla C = O bağı içerir. C = O bağına sahip böyle bir bileşiğe keton da denir. Bu biyokütle mevcut kimyasal işlemlerde kullanılmadan önce, C = O bağlarının azaltılması gerekir.
Katalizör ve Yüzey Kimyası Profesörü Marc Koper “Bu azalmayı sürdürülebilir şekilde üretilen elektriği, diğer bir deyişle elektrokimya ile yapabilirseniz, bu harika olurdu” diyor. “Bu çalışmada buna odaklandık.” Araştırma, Shell ve Akzo Nobel tarafından ortak olarak finanse edilen “Yeni Kimyasal Yenilikler” bağlamında bir NWO projesinin bir parçasıdır.
Bu araştırma için Bondue ve Koper, Barselona Üniversitesi’nden Federico Calle-Vallejo ile işbirliği yaptı. Calle-Vallejo, deneysel çalışmayı bilgisayar hesaplamalarıyla destekledi. Elektrokimya kullanarak platinle elektrokoter olarak C = O bağını azaltma ihtimaline baktılar. Platin yüzeyinin atomik yapısı sadece reaksiyonun etkinliğini değil aynı zamanda sonucu da etkiledi.
Örneğin, atomların petek yapısında en yakın şekilde paketlendikleri bir platin yüzeyinde hiçbir şey olmuyor. Platin atomlarının bir satranç tahtası gibi düzenlenmiş olduğu bir yüzeyde, artık yüzeyden ayrılmak istemeyen bir ürün oluşur: böyle bir platin yüzeyi kendini etkisiz hale getirir. C = O bağının fiili azalması ancak yüzey yapısında sözde kusurlar olması durumunda gerçekleşir. Bunlar normal petek veya satranç tahtası yapısındaki kesintilerdir.
Kataliz, indirgeme ürününün, platin atomlarının kusurda tam olarak nasıl düzenlendiğine bağlı olarak gerçekleşir. Bunu daha ayrıntılı olarak tanımlamak için kimyager koordinasyon numarasını kullanır. Bu, bir platin atomunun kaç başka atomun bağlı olduğunu gösterir. Koper ve meslektaşları, yüksek koordinasyon sayısına sahip bir kusurun 2-propanol, bir alkol ürettiğini keşfetti.
Koper, “Bu anlayışla, biyokütle ilgili moleküllerin istenen son ürünlere dönüştürülmesi için daha verimli katalizörler geliştirebiliriz” diyor. “Son deneylerimiz, asetondan daha karmaşık ketonların, aromatik bir koku olan asetofenonun indirgenmesi gibi aynı davranışı sergilediğini göstermektedir.” Bu, Koper ve çalışma arkadaşlarının araştırmasının, biyokütlenin azaltılmasına ekpoze edilebileceğinin bir göstergesidir.
Kaynak : phys.org
