Forskning vid University of Pittsburgh om en mer energieffektiv katalytisk process för att producera olefiner, byggstenarna för polymerproduktion, visades nyligen på insidan av framsidan av tidskriften Royal Society of Chemistry, Katalysvetenskap och teknik (21 maj, 2017, nummer 10). Teamets undersökningar kan påverka potentiella tillämpningar inom olika teknikområden från grön energi och hållbar kemi till materialteknik och katalys.

"Karboraner:de starkaste Brønsted-syrorna vid alkoholdehydrering" skrevs av Giannis Mpourmpakis, biträdande professor i kemi- och petroleumteknik. Doktorand Pavlo Kostetskyy och student Nicholas A. Zervoudis, del av Mpourmpakis datorstödda nano- och energilab (C.A.N.E.LA.), är medförfattare. Pitts Center for Simulation and Modeling gav beräkningsstöd.

"Karboraner är en av de starkaste kända syrorna, men lite är känt om hur dessa molekylära katalysatorer kan dehydrera biomassa-härledda alkoholer, Dr. Mpourmpakis förklarade. "Vår beräkningsforskning beskrev inte bara mekanismen under vilken alkoholer torkar ut på dessa katalysatorer, men viktigast av allt utvecklade vi linjära samband mellan energitillförseln som behövs för att observera uttorkning av alkoholer och alkoholens egenskaper."

Enligt tidningen, "dessa erhållna relationer är särskilt relevanta för området för fast syrakatalys, ett brett studerat område med ett stort utbud av industriella tillämpningar, inklusive bildandet av olefiner (polymerbyggstenar) från biomassa-härledda alkoholer samt bränslen och kemikalier från sockerarter och polyoler." Gruppens forskning fokuserade på primära, sekundära och tertiära alkoholer, och avslöjade lutningen av linjära samband beroende på reaktionsmekanismen.

"Denna forskning är viktig eftersom nu experimentalister har ett sätt att identifiera reaktionen som följs när olika alkoholer dehydrerar, " sade Mpourmpakis. "Eftersom denna process involverar biomassabaserad produktion av polymerer, vi kan potentiellt skapa en mer hållbar och energieffektiv process."