• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Nickelfosfid nanopartikelkatalysator är hela paketet

    Figur 1. Hydrogenering av D-glukos till D-sorbitol. Kredit:Osaka University

    De flesta katalysatorer som främjar omvandlingen av glukos till sorbitol erbjuder vissa egenskaper samtidigt som de kräver kompromisser med andra. Nu, forskare från Osaka University har rapporterat en hydrotalcit-stödd nickelfosfid-nanopartikelkatalysator (nano-Ni 2 P/HT) som kryssar i alla rutorna. Deras resultat publiceras i Grön kemi .

    Sorbitol är en mångsidig molekyl som används flitigt i maten, kosmetika, och läkemedelsindustrin. Det finns därför ett trängande behov av att producera sorbitol på ett hållbart, låg kostnad, och grönt sätt.

    De nickelkatalysatorer som vanligtvis används vid industriell hydrering av glukos till sorbitol är instabila i luft och kräver hash-reaktionsförhållanden. Sällsynta metallalternativ – trots att de är mer effektiva – kan vara dyra och är mottagliga för förgiftning.

    Nano-Ni 2 P/HT är stabilt i luft och har en hög aktivitet för hydrering av glukos till sorbitol. Dessutom, nano-Ni 2 P/HT producerar en speciell sorbitolstruktur, känd som D-sorbitol, med mer än 99 % utbyte. Denna höga selektivitet gör att en produkt med hög renhet kan erhållas.

    Nano-Ni 2 P/HT-katalyserad hydrering kan utföras i vatten. Dessutom, Katalysatorn visar god omvandling och selektivitet när temperaturen bara är 25°C – jämfört med 100–180°C för konventionella processer – eller när vätgastrycket endast är 1 bar – jämfört med 50–150 bar. Den energi som sparas genom att använda dessa milda förhållanden skulle leda till grönare och mer hållbara procedurer, samt minska driftskostnaderna.

    Figur 2. (a) fotografi och (b) elektronmikroskopibild av hydrotalcit-stödd nickelfosfid-nanolegering (nano-Ni2P/HT). Kredit:Osaka University

    "Vår nano-Ni 2 P/HT-katalysator överträffade konventionella nickelalternativ när det gäller både den katalytiska aktiviteten och mängden D-sorbitol som producerades, vilket är mycket uppmuntrande, ", förklarar första författaren Sho Yamaguchi. "nano-Ni 2 P/HT gav också ett bättre utbyte av D-sorbitol än en kommersiellt tillgänglig ädelmetallkatalysator."

    Upprepad användning av katalysatorn visade att nano-Ni 2 P/HT kunde återvinnas utan någon betydande prestandaförlust. Reaktionen kan också utföras vid hög glukoskoncentration (50 vikt-%), vilket visar katalysatorns livsduglighet för storskalig användning.

    "Den ständiga förbättringen av industriell katalysator är nödvändig för att uppnå hållbar, lågkostnadsproduktion med ett miljömässigt samvete, " säger studiens motsvarande författare Takato Mitsudome. "Vi tror att vår katalysator kommer att ge ett viktigt bidrag, inte bara för D-sorbitolproduktion, men till utvecklingen av andra processer som stöder läkemedlet, mat, och kosmetikaindustrin."


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com