СО2 превратили в сырье для дешевого пластика

27.03.2013, СР, 11:13, Мск

Химики из Йельского университета и Университета Брауна, возможно, совершили прорыв в производстве химического сырья. Ученые нашли дешевый эффективный способ создавать из "дармового" углекислого газа акрилат – важнейшее промышленное сырье. Из акрилата изготавливается множество вещей, в частности оргстекло, плексиглас, краски, ткани и т.д. Химические предприятия ежегодно производят миллиарды тонн акрилата, обычно путем нагревания пропилена, полученного из сырой нефти. Понятно, что это недешевый энергоемкий метод, к тому же наносящий вред окружающей среде.

С 1980-х годов ученые изучают возможность создания акрилата путем объединения диоксида углерода с этиленом в присутствии никеля и других металлических катализаторов. Этилен дешевле, чем пропилен и его можно добыть из растительной биомассы, ну а углекислого газа вообще в избытке.

Однако долгие годы ученые сталкивались с препятствием: вместо формирования акрилатной молекулы CO2 и этилен, как правило, образуют молекулы-предшественники с пятичленными кольцами из кислорода, никеля и трех атомов углерода. "Сломать" это кольцо очень трудно, таким образом производство акрилата из альтернативного сырья становится дороже.

Теперь ученые обнаружили, что пятичленные кольца легко разрушаются особыми веществами, кислотами Льюиса, которые являются акцепторами электронов. Кислоты «крадут» электроны из связей между никелем и кислородом, это ослабляет структуру пятичленного кольца, вследствие чего оно разрушается и дает на выходе желаемый акрилат.

Для демонстрации высокого потенциала новой технологии ученые использовали легкодоступные кислоты на основе бора. Правда, это слишком сильная кислота для широкого промышленного использования, и в настоящее время ученые подбирают другие подходящие кислоты Льюиса, благо их довольно много.