Door een CeO . te combineren ₂ katalysator met atmosferisch koolstofdioxide, onderzoekers van de Osaka City University, Tohoku-universiteit, en Nippon Steel Corporation hebben een effectief katalytisch proces ontwikkeld voor de directe synthese van polycarbonaatdiolen zonder gebruik van dehydraterende middelen. hun methode, gepubliceerd in Groene chemie , vertrouwt niet op giftige chemische grondstoffen zoals fosgeen en koolmonoxide, waardoor het 's werelds eerste "groene" reactiesysteem met hoog rendement is.

Er is een wereldwijde noodzaak om koolstofdioxide te verminderen, een van de belangrijkste broeikasgassen, en het omzetten ervan in een bruikbare chemische verbinding heeft de afgelopen jaren veel aandacht getrokken. Er zijn verschillende effectieve katalysatorsystemen ontwikkeld, maar deze zijn afhankelijk van giftige chemicaliën die onhandelbare bijproducten produceren. Processen die gebruik maken van substraten die gemakkelijk verkrijgbaar en veilig zijn, met water als enig bijproduct, zijn ontstaan ​​als alternatief. Nog, hoge niveaus van waterbijproduct zorgen ervoor dat deze processen niet genoeg polycarbonaten kunnen synthetiseren.

"De meeste processen gebruiken een dehydratatiemiddel om het waterpeil laag te houden om een ​​evenwicht te overwinnen, " zei Masazumi Tamura van de Osaka City University, "maar enkele van de problemen die moeten worden aangepakt, zijn de hoge kooldioxidedruk die nodig is, het herstel en de regeneratie van het dehydratatiemiddel, en verontreiniging van bijproducten gegenereerd door het gebruik ervan."

Om deze problemen te omzeilen, het onderzoeksteam ontwikkelde een katalytisch proces waarbij geen dehydraterend middel wordt gebruikt. Door te focussen op het verschil in kookpunten tussen het chemische product/diol en water, het onderzoeksteam voorspelde een hoge koolstoffixatieopbrengst door CO . in te blazen ₂ bij atmosferische druk om overtollig water te verdampen.

"Het werd duidelijk dat van de metaaloxidekatalysatoren die we gebruikten, " verklaarde Keiichi Tomishige van Tohoku University, "Directeur ₂ vertoonde de hoogste activiteit." Dit eenvoudige katalytische reactiesysteem is het eerste dat ooit met succes polycarbonaatdiolen heeft gesynthetiseerd uit koolstofdioxide en diolen bij atmosferische druk. "Dit proces, zonder dehydratatiemiddelen, kan koolstofdioxide chemisch omzetten met behulp van elk substraat met een kookpunt dat voldoende hoger is dan water, " concludeerde Kenji Nakao van Nippon Steel Corporation, "en kan worden toegepast op de synthese van carbonaten, carbamaten, en ureum, die nuttige additieven zijn voor lithium-ionbatterijen en/of grondstoffen voor polymeersynthese."