Det Bochum-baserade katalyssteamet:Baoxiang Peng (vänster) och Martin Muhler. Kredit:RUB, Rohlf
En tysk-kinesisk forskargrupp har hittat en ny syntetisk väg för att producera biobränsle från biomassa. Kemisterna omvandlade ämnet 5-hydroximetylfurfural (HMF) som producerats från biomassa till 2, 5-dimetylfuran (DMF), som kan vara lämplig som biobränsle. Jämfört med tidigare metoder, de uppnådde ett högre utbyte och selektivitet under mildare reaktionsbetingelser.
Teamet under ledning av Dr. Baoxiang Peng och professor Martin Muhler från Laboratory of Industrial Chemistry vid Ruhr-Universität Bochum (RUB) och gruppen som leddes av professor Christof Hättig från RUB-stolen för teoretisk kemi beskrev metoden tillsammans med kollegor från Changzhou, Kina, i tidningen Angewandte Chemie . Den slutliga versionen av artikeln har varit online sedan den 22 januari 2021.
Bättre bränsle än etanol
"DMF skulle vara väl lämpad som biobränsle, eftersom det har ett högre oktantal än etanol, en bättre energiintensitet och en idealisk kokpunkt på 92 till 94 grader Celsius, "förklarar Baoxiang Peng. Även om omvandlingen från HMF till DMF har undersökts intensivt, det finns flera hinder.
DMF -produktion kräver relativt hårda reaktionsförhållanden, såsom högt vätetryck, och skapar ofta bara en liten mängd av den önskade produkten, samtidigt som de bildar oönskade biprodukter. Forskare letar alltså efter nya sätt att effektivt utlösa reaktionen under mildare förhållanden. Detta uppnåddes i det pågående arbetet.
Myrsyra som nyckeln till framgång
Teamet genomförde reaktionen i närvaro av myrsyra och väte. Palladium -nanopartiklar användes som katalysator. Genom att göra så, kemisterna uppnådde en fem gånger större reaktionshastighet än de som rapporterats med tidigare metoder. Tillsatsen av myrsyra, särskilt, spelat en avgörande roll för att skapa gynnsamma reaktionsförhållanden, som forskarna visar i sina detaljerade undersökningar.
De utförde reaktionen med olika tillsatser och jämförde utbytet och selektiviteten, som var bäst i närvaro av myrsyra. Ämnet underlättar en snabbare reaktionsväg och förhindrar också uppkomsten av oönskade sidoreaktioner.
