Onderzoek gepubliceerd in het tijdschrift Science China Chemistry zal naar verwachting dienen als uitgebreide achtergrondkennis en onderzoekers inzicht geven in de recente ontwikkelingen van door zonne-energie aangedreven groene synthese van epoxiden.

De beoordeling werd geleid door prof. Yuchao Zhang (Key Laboratory of Photochemistry, CAS Research/Education Centre for Excellence in Molecular Sciences, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences)

“Epoxiden spelen een cruciale rol in de industriële productie en dienen als essentiële bouwstenen of tussenproducten voor het synthetiseren van verschillende hoogwaardige chemicaliën. Traditionele bereidingsmethoden zijn vaak afhankelijk van gevaarlijke oxidatiemiddelen (zoals peroxyzuren) of uitgebreide door fossiele brandstoffen aangedreven thermische katalytische systemen, resulterend in in significante CO₂ uitstoot en afvalproductie", zegt Zhang.

"Zonne-energie vertegenwoordigt de meest veelbelovende hernieuwbare energiebron voor een duurzame samenleving. Onlangs heeft zonne-energie aangedreven foto(elektro)chemie voordelen laten zien bij het bereiken van de milieuvriendelijke synthese van epoxiden."

"Hete elektronen of lokale thermische effecten gegenereerd op plasmonische fotokatalysatoren kunnen bijvoorbeeld de O₂ effectief verlagen activeringstemperatuur in het thermische katalysesysteem, en een foto-elektrochemisch systeem kan de aangelegde spanning in het elektrochemische halogenide-gemedieerde indirecte epoxidatieproces efficiënt verlagen."

"Er zijn echter nog steeds uitdagingen die moeten worden aangepakt, waaronder het verbeteren van de efficiëntie van foto-(elektro)katalytische systemen en het verkrijgen van een dieper inzicht in de katalytische selectiviteit bij epoxidatie. Een uitgebreid overzicht van dit onderwerp zal verdere inzichten op dit gebied verschaffen en mensen aantrekken meer aandacht van onderzoekers ervoor."

In dit overzicht worden de fundamentele onderzoeken en reactiemechanismen van olefine-epoxidatie in drie typische katalytische systemen – moleculaire katalyse, heterogene thermische katalyse en elektrokatalyse – samengevat. Vervolgens worden recente ontwikkelingen bij het gebruik van zonne-energie ter bevordering van de synthese van epoxiden besproken. Ten slotte worden inzichten voorgesteld in toekomstperspectieven op het ontwerpen van foto(elektro)chemische systemen voor efficiënte epoxideproductie.

Meer informatie: Daojian Tang et al, Door zonne-energie aangedreven groene synthese van epoxiden, Science China Chemistry (2023). DOI:10.1007/s11426-023-1757-4

Aangeboden door Science China Press