Des chercheurs dirigés par le professeur Wang Feng de l'Institut de physique chimique de Dalian (DICP) de l'Académie chinoise des sciences ont rapporté que la décarboxylation photocatalytique est une voie alternative efficace pour convertir les acides gras dérivés de la biomasse en alcanes dans des conditions douces de température et de pression ambiantes. . Ce constat a été publié dans Catalyse naturelle le 19 février.

Les alcanes à longue chaîne sont le principal composant du diesel et du carburéacteur. Par conséquent, production de ces alcanes à partir de biomasse renouvelable, tels que les acides gras dérivés de la biomasse au lieu des ressources fossiles, est important pour développer un approvisionnement énergétique durable. Cependant, la plupart des systèmes catalytiques établis nécessitent des conditions de fonctionnement difficiles (c. haute température et pression) et H excessive 2 consommation.

Les chercheurs ont découvert que sous un éclairage, la décarboxylation des acides gras pourrait être facilement induite par des trous photo-générés sur le semi-conducteur TiO 2 , générant par la suite des intermédiaires radicalaires alkyle.

Cependant, en raison de la réactivité incontrôlable des radicaux alkyles, la production des alcanes souhaités était caractérisée par une faible sélectivité. "Le contrôle rationnel de la conversion des intermédiaires radicalaires pour la terminaison préférentielle de l'hydrogène est la clé d'une sélectivité élevée dans l'obtention de produits alcanes, " a déclaré le professeur Wang.

Les scientifiques ont découvert qu'en exposant le catalyseur Pt/TiO 2 à H 2 en ambiance lumineuse, l'interaction entre le catalyseur et H 2 généré une surface riche en hydrogène, ainsi les radicaux photo-générés pourraient être rapidement terminés par des espèces d'hydrogène de surface, inhibant ainsi fortement l'oligomérisation.

Ces résultats montrent que les alcanes Cn-1 peuvent être obtenus à partir d'acides gras C12-C18 dérivés de la biomasse avec des rendements élevés (supérieurs ou égaux à 90 %) dans des conditions douces (30 °C, H 2 pression inférieure ou égale à 0,2 MPa) avec un rayonnement LED de 365 nm. De plus, les cadences moyennes de production sont comparables à celles des systèmes thermocatalytiques fonctionnant dans des conditions réactionnelles sévères.

Les acides gras de tallöl et de soja sont les sous-produits de faible valeur des industries de raffinage de la pâte et de l'huile de soja, respectivement. Les chercheurs ont procédé à la conversion de ces deux mélanges industriels d'acides gras, obtenir des produits alcanes avec des rendements élevés (jusqu'à 95%).

« Un procédé aussi vert et respectueux de l'environnement est prometteur. Il fait le pont entre la chimie photosynthétique et la catalyse industrielle, et étend la chaîne d'utilisation de la photoénergie. Il est particulièrement prometteur compte tenu de l'abondance des acides gras de faible qualité disponibles en Chine, " dit Wang.