Een mogelijke vervanging voor drankverpakkingen gemaakt van PET is polyethyleen furandicarboxylaat (PEF), gemaakt van hernieuwbare bronnen. De productie van de grondstof voor PEF uit biomassa is echter nog vrij inefficiënt. Een nieuwe op titanium gebaseerde fotokatalysator zou hier verandering in kunnen brengen, waardoor het goedkoper wordt om toegang te krijgen tot de grondstof voor PEF uit biomassa, zoals een team van onderzoekers rapporteert in het tijdschrift Angewandte Chemie International Edition .

Bij de valorisatie van biomassa wordt de belangrijkste chemische stof 5-hydroxymethylfurfural (HMF) eerst verkregen uit de mix van natuurlijke stoffen. PEF is een recyclebare kunststof die kan worden geproduceerd uit HMF. Omdat PEF zeer vergelijkbare eigenschappen heeft als PET, het meest gebruikte materiaal voor plastic flessen, wordt het gebruikt als biobased vervanger. De productie van PEF is echter nog steeds duur, grotendeels als gevolg van de moeilijkheid om de grondstof voor PEF uit HMF te produceren.

Om de grondstof voor PEF te produceren, moet HMF worden geoxideerd, en deze stap is om twee redenen inefficiënt. Ten eerste worden ongewenste bijproducten gevormd tijdens oxidatie met zuurstof uit de lucht. Bovendien hebben de tot nu toe beschikbare katalysatoren op basis van titaniumoxide UV-licht nodig. Aangezien UV-licht slechts een klein deel van het spectrum van zonlicht uitmaakt, is de efficiëntie van deze fotokatalytische reactie laag, wat het proces duur maakt.

Een groep onderzoekers onder leiding van Ya-Qian Lan en Yifa Chen van de South China Normal University (SCNU) in Nanjing, China, heeft nu een op titanium gebaseerde fotokatalysator ontwikkeld die beide obstakels overwint. Een titaniumcomponent vormt samen met een organische oxiderende groep platte, kristallijne nanoplaten uit een organometallisch raamwerk. Door het titanium chemisch te verbinden met de organische componenten, verschuift de lichtabsorptie van het UV naar het zichtbare bereik, wat de efficiëntie aanzienlijk verhoogt, aldus het team.

De reactie is ook zeer selectief, omdat er relatief weinig reactiepartners nodig zijn en er vrijwel geen afval ontstaat. De auteurs suggereren dat op maat gemaakte fotokatalysatoren zoals deze ook kunnen worden gebruikt om een ​​aantal andere reacties duurzamer te maken. + Verder verkennen

Water splitsen met bismutvanadaat