Les chercheurs ont utilisé des composés de platine et d'aluminium pour créer un catalyseur qui permet à certaines réactions chimiques de se produire plus efficacement que jamais. Le catalyseur pourrait réduire considérablement la consommation d'énergie dans divers processus industriels et pharmaceutiques. Il permet également un plus large éventail de sources durables pour alimenter les processus, ce qui pourrait réduire la demande de combustibles fossiles dont ils ont besoin.

Il existe de nombreux produits chimiques utilisés dans un large éventail d'industries, y compris les produits pharmaceutiques, que vous ne remarquez probablement pas dans la vie de tous les jours ; par exemple, benzène, toluène, xylène et éthylbenzène, pour n'en nommer que quelques-uns. Ceux-ci sont créés dans des usines de production chimique qui utilisent du pétrole pour alimenter les procédés en question. Mais il existe désormais un moyen de produire ces produits chimiques de manière plus durable.

Le professeur assistant Xiongjie Jin et le professeur Kyoko Nozaki du Département de chimie et de biotechnologie de l'Université de Tokyo et leur équipe ont créé un nouveau catalyseur, un matériau qui permet ou accélère une réaction chimique spécifique, qui permet une production plus durable des hydrocarbures dits aromatiques. À l'heure actuelle, le procédé nécessite généralement des températures de 200 degrés Celsius ou plus et des pressions de 2 atmosphères ou plus. Mais avec le nouveau catalyseur de l'équipe, la température peut être abaissée entre 100 degrés et 150 degrés Celsius, et la pression à seulement 1 atmosphère, ou la pression ambiante. Cela pourrait réduire considérablement le coût énergétique de la production.

"Notre catalyseur Pt utilise des nanoparticules de platine et un substrat de métaphosphate d'aluminium, qui est rarement utilisé dans les catalyseurs, " a déclaré Jin. " Les molécules sources interagissant avec ce catalyseur à la bonne température et à la bonne pression se décomposent en composés d'hydrocarbures aromatiques utiles. Ce processus est appelé hydrogénolyse. Mais la partie la plus excitante pour nous n'est pas seulement que le catalyseur améliore l'efficacité de la réaction, mais que cela ouvre de nouvelles options pour les types de matières premières qui peuvent désormais être utilisées dans ces processus. »

Actuellement, des substances pétrolières non renouvelables sont utilisées pour créer des hydrocarbures aromatiques, et ce n'est pas un scénario soutenable à long terme. Le catalyseur Pt permet l'utilisation de biomasse ligneuse renouvelable comme matière première, en particulier une famille de composés appelés lignines, qui contiennent des phénols, la base des réactions en question. Un autre avantage du catalyseur Pt est qu'il peut être recyclé et réutilisé plusieurs fois. Tous ces facteurs combinés pourraient conduire à un moyen beaucoup plus durable de produire des hydrocarbures aromatiques à l'échelle industrielle.

« Nous espérons que notre étude contribuera aux objectifs de développement durable (des Nations Unies) en fabriquant des produits chimiques d'importance industrielle à partir de ressources renouvelables au lieu du pétrole, et à moindre coût énergétique, " a déclaré Jin. " Nos prochaines étapes seront d'augmenter encore la durée de vie du catalyseur au Pt et également de faire fonctionner le catalyseur directement sur les lignines, atténuant le besoin de le décomposer en phénols avant que les réactions puissent avoir lieu. »

L'étude est publiée dans Catalyse naturelle .