ประเทศสิงคโปร์

ในวารสารเคมีระหว่างประเทศAngewandte Chemieนักวิจัยของ IBN รายงานว่าด้วยการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาออร์แกนิก พวกเขากระตุ้นคาร์บอนไดออกไซด์ในกระบวนการที่ไม่รุนแรงและไม่เป็นพิษเพื่อผลิตเมทานอล ซึ่งเป็นวัตถุดิบตั้งต้นทางอุตสาหกรรมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและเชื้อเพลิงชีวภาพที่เผาไหม้สะอาด ตัวเร่งปฏิกิริยาออร์กาโนคาตาลิสต์คือตัวเร่งปฏิกิริยาที่ประกอบด้วยธาตุอโลหะที่พบในสารประกอบอินทรีย์ NHCs เช่น IMes (1,3-bis-(2,4,6 trimethylphenyl)imidazolylidene) เป็นรูปแบบของสารอินทรีย์ที่เสถียรและจัดเก็บได้ง่าย ไม่มีโลหะหนักที่เป็นพิษและสามารถผลิตได้ง่ายโดยไม่มีต้นทุนสูง นักวิทยาศาสตร์ทำปฏิกิริยากับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์โดยใช้ N-heterocyclic carbenes (NHCs) ซึ่งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาออร์แกโนคาตาลิสต์ชนิดใหม่ ตรงกันข้ามกับตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะหนักที่มีส่วนประกอบที่เป็นพิษและไม่เสถียร NHCs มีความเสถียรแม้ในสภาวะที่มีออกซิเจน ดังนั้น ปฏิกิริยากับ NHCs และคาร์บอนไดออกไซด์สามารถเกิดขึ้นได้ภายใต้สภาวะที่ไม่รุนแรงในอากาศแห้ง นักวิทยาศาสตร์ของ IBN แสดงให้เห็นว่า NHC เพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่จำเป็นในการกระตุ้นให้เกิดกิจกรรมของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในปฏิกิริยา Siti Nurhanna Riduan เจ้าหน้าที่ห้องปฏิบัติการอาวุโสของ IBN ซึ่งกำลังศึกษาต่อในระดับปริญญาเอกกล่าวว่า "NHCs ได้แสดงศักยภาพอย่างมากในการกระตุ้นและแก้ไขคาร์บอนไดออกไซด์ งานของเราสามารถช่วยเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนเกินในสิ่งแวดล้อมให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์ เช่น เมทานอล" ง. ภายใต้รางวัล Scientific Staff Development Award ที่ IBN ซึ่งเป็นหนึ่งในสถาบันวิจัยของ A*STAR (Agency for Science, Technology and Research) ของ สิงคโปร์ ไฮโดรไซเลนซึ่งเป็นส่วนผสมของซิลิกาและไฮโดรเจนถูกเติมลงในคาร์บอนไดออกไซด์ที่กระตุ้นด้วย NHC และผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยานี้จะถูกเปลี่ยนเป็นเมทานอลโดยการเติมน้ำผ่านการไฮโดรไลซิส Yugen Zhang, Ph.D., หัวหน้าทีม IBN และนักวิทยาศาสตร์การวิจัยหลัก อธิบายว่า "Hydrosilane ให้ไฮโดรเจน ซึ่งจับกับคาร์บอนไดออกไซด์ในปฏิกิริยารีดักชัน การลดลงของคาร์บอนไดออกไซด์นี้ได้รับการเร่งปฏิกิริยาอย่างมีประสิทธิภาพโดย NHCs แม้ที่อุณหภูมิห้อง เมทานอลสามารถเป็น หาได้ง่ายจากผลผลิตของปฏิกิริยาคาร์บอนไดออกไซด์ งานวิจัยก่อนหน้าของเราเกี่ยวกับ NHCs ได้แสดงให้เห็นการใช้งานหลายอย่างในฐานะสารต้านอนุมูลอิสระที่ทรงพลังเพื่อต่อสู้กับโรคความเสื่อม และเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนน้ำตาลเป็นแหล่งพลังงานทางเลือก ตอนนี้เราได้แสดงให้เห็นแล้วว่า NHCs ยังสามารถ นำไปใช้กับการเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์เป็นเมทานอลได้สำเร็จ ช่วยปลดปล่อยศักยภาพของก๊าซที่มีอยู่มากมายนี้" ความพยายามก่อนหน้านี้ในการลดคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์มากขึ้นนั้นต้องการพลังงานที่มากขึ้นและเวลาในการตอบสนองที่นานขึ้นมาก พวกเขายังต้องการตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะทรานซิชันซึ่งไม่เสถียรในออกซิเจนและมีราคาแพง การวิจัยอย่างต่อเนื่องที่ IBN มีเป้าหมายเพื่อค้นหาทางเลือกราคาถูกสำหรับสารทำปฏิกิริยาไฮโดรไซเลน เพื่อให้การผลิตเมทานอลสามารถประหยัดต้นทุนได้มากขึ้นสำหรับการผลิตในภาคอุตสาหกรรมจำนวนมาก "ที่ IBN เรากำลังคิดค้นวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการผลิตพลังงานสะอาดโดยใช้เคมีสีเขียวและนาโนเทคโนโลยี ในการเผชิญกับมลพิษทางสิ่งแวดล้อม ภาวะโลกร้อน และความต้องการที่เพิ่มขึ้นจากทรัพยากรเชื้อเพลิงฟอสซิลที่ลดน้อยลง เราหวังว่าจะมอบทางเลือกพลังงานทางเลือกที่เป็นไปได้สำหรับอุตสาหกรรม และ การกักเก็บและการแปลงก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่มีประสิทธิภาพ" ผู้อำนวยการบริหาร IBN กล่าว แจ๊คกี้ วาย หญิง, Ph.D.