La plupart des catalyseurs qui favorisent la conversion du glucose en sorbitol offrent certaines propriétés tout en nécessitant des compromis sur d'autres. Maintenant, des chercheurs de l'Université d'Osaka ont signalé un catalyseur à nanoparticules de phosphure de nickel supporté par de l'hydrotalcite (nano-Ni 2 P/HT) qui coche toutes les cases. Leurs conclusions sont publiées dans Chimie verte .

Le sorbitol est une molécule polyvalente largement utilisée dans l'alimentation, produits de beauté, et les industries pharmaceutiques. Il existe donc un besoin pressant de produire du sorbitol de manière durable, à bas prix, et de manière verte.

Les catalyseurs au nickel couramment utilisés dans l'hydrogénation industrielle du glucose en sorbitol sont instables à l'air et nécessitent des conditions de réaction de hachage. Les alternatives aux métaux rares, bien qu'elles soient plus efficaces, peuvent être coûteuses et sujettes à l'empoisonnement.

Nano-Ni 2 P/HT est stable dans l'air et a une activité élevée pour l'hydrogénation du glucose en sorbitol. En outre, nano-Ni 2 P/HT produit une structure de sorbitol particulière, connu sous le nom de D-sorbitol, à plus de 99 % de rendement. Cette sélectivité élevée permet d'obtenir un produit de haute pureté.

Le nano-Ni 2 L'hydrogénation catalysée par P/HT peut être effectuée dans l'eau. De plus, le catalyseur présente une bonne conversion et une bonne sélectivité lorsque la température n'est que de 25 °C, contre 100 à 180 °C pour les procédés conventionnels, ou lorsque la pression d'hydrogène gazeux n'est que de 1 bar, contre 50 à 150 bar. L'énergie économisée en utilisant ces conditions douces conduirait à des procédures plus vertes et plus durables, ainsi que de réduire les coûts d'exploitation.

"Notre nano-Ni 2 Le catalyseur P/HT a surpassé les alternatives conventionnelles au nickel en termes d'activité catalytique et de quantité de D-sorbitol produit, ce qui est très encourageant, ", explique le premier auteur de l'étude Sho Yamaguchi. " nano-Ni 2 Le P/HT a également donné un meilleur rendement en D-sorbitol qu'un catalyseur de métal noble disponible dans le commerce."

L'utilisation répétée du catalyseur a montré que le nano-Ni 2 Le P/HT peut être recyclé sans perte significative de performance. La réaction pourrait également être effectuée à une concentration élevée en glucose (50 % en poids), ce qui démontre la viabilité du catalyseur pour une utilisation à grande échelle.

« L'amélioration continue des catalyseurs industriels est nécessaire pour atteindre des objectifs durables, une production low-cost avec une conscience environnementale, " déclare l'auteur correspondant de l'étude Takato Mitsudome. " Nous pensons que notre catalyseur apportera une contribution importante, non seulement à la production de D-sorbitol, mais au développement d'autres processus qui soutiennent la pharmaceutique, nourriture, et les industries cosmétiques."