Een team van onderzoekers van de Louisiana State University en ExxonMobil Chemical heeft een manier gevonden om de rhodiumkatalysatoren die worden gebruikt in het hydroformyleringsproces te vervangen. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , de groep beschrijft hun proces en hoe het zich economisch verhoudt tot de huidige methoden.

Hydroformylering is een industrieel proces dat wordt gebruikt om de soorten aldehyden te produceren die veel worden gebruikt in de petrochemische industrie. Momenteel, rhodiumkatalysatoren worden gebruikt in het proces, maar oliemaatschappijen zoals ExxonMobil zouden graag een vervanging vinden vanwege hun hoge kosten - het verkoopt momenteel voor meer dan $ 10, 000 per ons. In deze nieuwe poging de onderzoekers beweren een levensvatbaar alternatief te hebben gevonden:een kobaltcomplex.

Kobalt werd oorspronkelijk gebruikt om olefinen om te zetten in aldehyden voor toepassingen zoals het maken van petrochemicaliën, maar ze werden na verloop van tijd vervangen door rhodiumkatalysatoren. Dit kwam doordat ze veel actiever waren, wat zich vertaalde in snellere reactietijden. Dus, eventuele vervanging, inclusief kobalt zou vergelijkbare reactietijden moeten hebben.

Kobalt is een chemisch element dat in een chemisch gecombineerde vorm in de aardkorst wordt aangetroffen. Het gebruik ervan in industriële toepassingen is voornamelijk in lithium-ionbatterijen en magneten. En het is goedkoper om te kopen dan rhodium, maar dergelijke prijzen zijn geen zekerheid. Ongeveer 66 procent van de beschikbare reserves bevindt zich in de Democratische Republiek Congo, een historisch instabiel land. De onderzoekers geloven dat het de moeite waard is om op kobalt te gokken, echter, tenminste voor nu, omdat de prijs momenteel slechts 0,01 procent van die van rhodium is.

De nieuwe benadering omvat het dissociëren van het carbonylligand van de katalysator, ruimte maken voor het alkeen en vervolgens een positief geladen kobaltsoort toepassen - van daaruit, men laat de reactie voortgaan totdat deze is afgelopen. De onderzoekers gebruikten de positief geladen kobaltsoort omdat werd aangenomen dat het de reactietijden verlengt - de kationische lading op het kobalt zou de metalen d-orbitalen dwingen samen te trekken, waardoor de carbonylen labieler worden. Timing van testreacties toonde aan dat, in tegenstelling tot eerdere pogingen om kobalt als katalysator te gebruiken, het was relatief snel - binnen een factor 20 in vergelijking met reacties met rhodiumkatalysatoren.

© 2020 Wetenschap X Netwerk