Gouden nanodeeltjes dienen als katalysator voor het verkrijgen van waardevolle chemische producten op basis van glycerol. Wetenschappers van de Tomsk Polytechnic University en hun internationale collega's ontwikkelen goudkatalysatoren om een ​​van de belangrijkste bijproducten van de productie van biobrandstoffen te recyclen. Er is veel vraag naar de verkregen producten in de geneeskunde, landbouw, de cosmetica-industrie en andere sectoren.

Wetenschappers van de Universiteit van Milaan (Italië), de Nationale Autonome Universiteit van Mexico, het Instituut voor Katalyse en Petrochemie van Madrid (Spanje) en de Universiteit van Porto (Portugal) namen deel aan het onderzoek.

De onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in Huidige organische synthese dit zou.

"Tegenwoordig is de productie van biobrandstoffen in veel landen een belangrijk gebied. Ze kunnen worden verkregen uit een grote verscheidenheid aan biomassa. In Latijns-Amerika, bronnen zijn onder meer sinaasappel- en mandarijnschil en bananenschil. In de VS, biobrandstoffen worden geproduceerd uit maïs; in het centrale deel van Rusland en Europa, bronnen zijn ontleend aan verkrachting (Brassica napus). Bij de verwerking van deze planten tot biobrandstoffen, er wordt een grote hoeveelheid glycerol gevormd. De esters ervan vormen de basis van oliën en vetten. Glycerol wordt veel gebruikt in de cosmetica-industrie als individueel product. Echter, bij de productie van biobrandstoffen wordt veel meer glycerol gewonnen – vele duizenden tonnen per jaar. Als resultaat, ongebruikte glycerol wordt slechts afval, " zegt Alexey Pestryakov, het hoofd van de afdeling Fysische en Analytische Chemie. "Nutsvoorzieningen, veel onderzoeksgroepen houden zich bezig met deze kwestie hoe overtollig glycerol kan worden omgezet in andere nuttige producten. Samen met onze buitenlandse collega's, we boden katalysatoren aan op basis van gouden nanodeeltjes."

De auteurs van het onderzoek merken op dat katalytische oxidatie op goud een van de meest effectieve technieken is om uit glycerol nuttige producten te verkrijgen zoals aldehyden, esters, carbonzuren en andere stoffen.

"Al deze stoffen zijn producten van fijne organische chemie en zijn in de vraag in een breed scala van industrieën, vooral in de farmaceutische en cosmetische industrie. In de landbouw, ze worden toegepast als onderdeel van verschillende toevoegingsmiddelen, diergeneesmiddelen, meststoffen, producten voor de behandeling van planten, enz. Dus, ongebruikte glycerol na verwerking zal verder worden toegepast, " zegt Alexey Pestryakov.

Goudkatalysatoren zijn superactief. Ze kunnen bij kamertemperatuur chemische reacties aangaan met andere stoffen (andere katalysatoren moeten worden verwarmd), in sommige gevallen, zelfs onder nul graden. Echter, goud kan alleen op nanoniveau een katalysator zijn.

"In een stuk goud, er zal geen chemische reactie zijn. Om goud chemisch actief te maken, de grootte van de deeltjes moet kleiner zijn dan twee nanometer. Op die schaal, het heeft verbazingwekkende eigenschappen, ’ zegt de wetenschapper.

"Een grote uitdaging op dit gebied is dat goudkatalysatoren zeer snel worden gedeactiveerd, niet alleen tijdens het werk, maar ook tijdens opslag. Ons doel is om ze langer houdbaar te maken. Het is ook belangrijk om zuurstof als oxidatiemiddel te gebruiken, aangezien giftige en bijtende peroxideverbindingen vaak voor dergelijke doeleinden worden gebruikt, " zegt Alexey Petryakov.