En associant un PDG 2 catalyseur au dioxyde de carbone atmosphérique, chercheurs de l'Université de la ville d'Osaka, Université du Tohoku, et Nippon Steel Corporation ont développé un procédé catalytique efficace pour la synthèse directe de polycarbonate diols sans utiliser d'agents déshydratants. Leur méthode, Publié dans Chimie verte , ne repose pas sur des matières premières chimiques toxiques comme le phosgène et le monoxyde de carbone, ce qui en fait le premier système de réaction "vert" à haut rendement au monde.

Il existe un besoin mondial de réduire le dioxyde de carbone, l'un des principaux gaz à effet de serre, et sa conversion en un composé chimique utile a attiré beaucoup d'attention ces dernières années. Divers systèmes catalytiques efficaces ont été développés, mais ils reposent sur des produits chimiques toxiques qui produisent des sous-produits ingérables. Des procédés utilisant des substrats facilement disponibles et sûrs, avec de l'eau comme seul sous-produit, sont apparus comme une alternative. Encore, des niveaux élevés de sous-produit aqueux empêchent ces processus de synthétiser suffisamment de polycarbonates.

"La plupart des procédés utilisent un agent déshydratant pour maintenir les niveaux d'eau bas pour surmonter un équilibre, " a déclaré Masazumi Tamura de l'Université de la ville d'Osaka, "mais certains des problèmes à résoudre sont la haute pression de dioxyde de carbone nécessaire, la récupération et la régénération de l'agent déshydratant, et la contamination des sous-produits générés par son utilisation.

Pour contourner ces problèmes, l'équipe de recherche a mis au point un procédé catalytique qui n'utilise pas d'agent déshydratant. En se concentrant sur la différence de points d'ébullition entre le produit chimique/diol et l'eau, l'équipe de recherche a prédit un rendement de fixation du carbone élevé en insufflant du CO 2 à la pression atmosphérique pour évaporer l'excès d'eau.

« Il est devenu clair que parmi les catalyseurs à base d'oxydes métalliques que nous avons utilisés, " a déclaré Keiichi Tomishige de l'Université du Tohoku, "PDG 2 a montré l'activité la plus élevée." Ce système de réaction catalytique simple est le premier à synthétiser avec succès des diols de polycarbonate à partir de dioxyde de carbone et de diols à pression atmosphérique. "Ce processus, sans avoir besoin d'agents déshydratants, peut convertir chimiquement le dioxyde de carbone en utilisant n'importe quel substrat avec un point d'ébullition suffisamment supérieur à celui de l'eau, " a conclu Kenji Nakao de Nippon Steel Corporation, " et peut s'appliquer à la synthèse des carbonates, carbamates, et les urées, qui sont des additifs utiles pour les batteries lithium-ion et/ou des matières premières pour la synthèse de polymères."