Найден лучший путь к производству биотоплива?

Найден еще более эффективный путь к производству биотоплива. Такие новости пришли из Германии и Китая.

Немецко-китайская группа исследователей нашла новый синтетический способ производства биотоплива из биомассы. Химики превратили 5-гидроксиметилфурфурол (HMF), полученный из биомассы, в 2,5-диметилфуран (ДМФ), который может быть использован в качестве биотоплива. По сравнению с предыдущими методами данные ученые достигли более высокого выхода и селективности в более мягких условиях реакции.

Команда под руководством доктора Баосян Пэна и профессора Мартина Мюлера из Лаборатории промышленной химии Рурского университета в Бохуме и группа под руководством профессора Кристофа Хэттига, представляющего кафедру теоретической химии того же университета описали метод вместе со своими коллегами из Чанчжоу, что в Китай. Своими успехами ученые поделились в научной статье (DOI: https://doi.org/10.1002/anie.202012816), размещенной в журнале Angewandte Chemie.

Следует отметить, что данная научная работа была частью немецко-китайского исследовательского сотрудничества «Новые функциональные материалы для устойчивой химии», которое поддерживается Немецким исследовательским фондом.

Лучшее топливо, чем этанол

«ДМФ хорошо подходит в качестве биотоплива, так как он имеет более высокое октановое число, чем этанол, лучшую энергоемкость и идеальную точку кипения от 92 до 94 градусов Цельсия», — объясняет Баосян Пэн. Несмотря на то, что преобразование HMF в DMF интенсивно исследовалось, существует несколько препятствий. Производство ДМФ требует относительно жестких условий реакции, таких как высокое давление водорода, и часто создает только небольшое количество желаемого продукта, а также приводит к образованию нежелательных побочных продуктов. Таким образом, исследователи ищут новые способы эффективного запуска реакции в более мягких условиях. Это было достигнуто в текущей работе.

Муравьиная кислота как залог успеха

Команда провела реакцию в присутствии муравьиной кислоты и водорода. В качестве катализатора использовались наночастицы палладия. При этом химики достигли скорости реакции в пять раз больше, чем при использовании предыдущих методов. В частности, добавление муравьиной кислоты сыграло решающую роль в создании благоприятных условий реакции, как показали исследователи в своих детальных исследованиях.

Они провели реакцию с различными добавками и сравнили выход и селективность, которые были лучшими в присутствии муравьиной кислоты. Вещество способствует более быстрому протеканию реакции, а также предотвращает возникновение нежелательных побочных реакций.

В заключении отметим, что мы провели мониторинг ряда научных статей в журналах по химии, но не обнаружили сколько-нибудь более эффективных технологических решений на заданную тему, в связи с чем со словами разработчиков о передовом характере их технологии можно согласиться. Мы продолжим следить за развитием событий.