氢和塑料生产具有双重功能的新催化剂

波鸿鲁尔大学(RUB)的化学家开发出一种新的低成本塑料生产催化剂。它将生物精炼产品转变为塑料合成的起始材料，这可以代表广泛使用PET的可持续替代品。同时，在反应过程中也可以形成势能源氢。在研究过程中，来自波鸿电化学科学中心的StefanBarwe博士和WolfgangSchuhmann博士的团队在MartinMuhler教授的领导下与RUB实验室合作。研究人员从2018年7月9日开始描述AngewandteChemie期刊的工作。

沃尔夫冈·舒曼说：“如果我们不使用原油作为原料，而是使用不用作食品的生物质，我们可以向可持续化学品行业迈出一大步。”

PET的替代品

在他们的研究中，波鸿的研究人员提出了一种硼化镍催化剂，因为它不含任何贵金属，与许多其他催化剂相比，它易于获得且价格合理。它可以将生物精炼产品HMF(5-羟甲基-糠醛)转化为FDCA(2,5-呋喃二甲酸)。“FDCA对于该行业很有意义，因为它可以加工成聚酯，”StefanBarwe解释道。“PEF是PET的替代品，因此可以生产-所有这些都是基于可再生原材料，即植物。”

氢气生产减少了能源消耗

在波鸿团队进行的测试中，催化剂在半小时内将98.5%的原料HMF转化为FDCA;没有产生废品。“我们还设计了催化剂，使其在氢气生产成功的相同条件下有效，”StefanBarwe描述了该开发的另一个好处。因此，研究人员还能够使用起始材料合成氢作为潜在的能源。氢通常使用电解从水中获得，电解也产生氧气。当研究人员将氢析出和FDCA生产联系起来时，消除了特别耗能的反应步骤-氧气释放。

反应机制澄清

该团队还使用电化学方法和红外光谱逐步澄清了反应。化学家们第一次能够实时跟踪哪些中间产品将HMF转化为FDCA。