Ingenieurs van de Universiteit van Oklahoma hebben in samenwerking met de Universiteit van Tulsa een nieuwe benadering ontdekt voor de waterondersteunde opwaardering van de hernieuwbare chemische stof, furfural, verdubbeling of verdrievoudiging van de conversiesnelheid.

"Energie en water zijn met elkaar verbonden bij de productie van hernieuwbare brandstoffen. Enerzijds energie nodig om te winnen, water zuiveren en verdelen. Anderzijds, water is nuttig bij het produceren van energie, " zei Daniël Resasco, professor aan de School of Chemical, Biologische en materiaalkunde, Gallogly College of Engineering. "Het is bekend dat water een belangrijke rol speelt als milieuvriendelijk oplosmiddel, ter vervanging van organische oplosmiddelen. De nieuwigheid is dat het de hydrogenering kan versnellen."

Bij de chemische productie van energie in conventionele raffinage, de aanwezigheid van water in de reactoren is ongewenst. Normaal gesproken, wanneer water aanwezig is in een reagerend systeem waar een katalytische reactie plaatsvindt, het absorbeert typisch waar de reactie zou moeten plaatsvinden, die de conversie remt.

"Een groep afgestudeerde en niet-gegradueerde studenten in de chemische technologie nam deel aan de ontdekking van water als deelnemer aan de katalytische omzetting van furfural zonder de reactie te remmen en leidde tot een grote snelheidsverbetering in het proces, " zei Bin Wang, assistent-professor aan de School of Chemical, Biologische en materiaalkunde, Gallogly College of Engineering.

Furfural is een van biomassa afgeleide verbinding die wordt beschouwd als een waardevol platform voor de productie van brandstoffen en chemicaliën. Een belangrijke strategie is om het molecuul te hydrogeneren, zodat het later in de chemische industrie kan worden gebruikt. De groep heeft aangetoond dat wanneer het molecuul een geoxygeneerde groep bevat, hydrogenering vindt plaats vanuit de vloeibare fase in plaats van het katalysatoroppervlak.

Bij gebrek aan water, alle stappen in de reactie vinden plaats op het katalysatoroppervlak. In aanwezigheid van water als oplosmiddel, de waterstof kan voor de reactie met een hogere snelheid door het watermolecuul worden 'gependeld'. Dit laatste pad vereist een lagere energiebarrière en is sneller. Een artikel dat dit unieke mechanisme beschrijft, is gepubliceerd in: Natuur Katalyse .