Создан катализатор, превращающий CO₂ в сырье для пластика

Немецкие и китайские химики разработали катализатор на базе палладия, иридия, цинка и органических веществ. Новое соединение позволяет заменить токсичный угарный газ (CO) на атмосферный углекислый (CO₂) в процессе производства пластика, сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу немецкого Института катализа Ассоциации Лейбница (LIKAT).

Как пояснили в LIKAT, созданная каталитическая система — наглядный пример того, как точечные исследования могут внести большой вклад в декарбонизацию химической промышленности.

При производстве полимеров, пластмасс и различных летучих веществ широко применяется реакция карбонилирования, в которой к молекулам непредельных углеводородов, таких как этилен, присоединяется угарный газ. Его основным источником служит так называемый синтез-газ, получаемый путем нагрева смеси из водяного пара и метана или в результате газификации угля. Эти процессы требуют больших затрат энергии и сопровождаются значительными выбросами парниковых газов.

Немецкие и китайские химики выяснили, что этого можно избежать, используя в качестве реагента не угарный газ, а углекислый. Ранее CO₂ не применялся для подобных целей из-за высокой прочности связей в его молекулах. Для решения этой проблемы ученые подобрали такой набор реакций с участием органических соединений иридия, цинка и палладия, который позволяет превратить CO₂ в молекулы метилового эфира муравьиной кислоты и затем соединить их с непредельными углеводородами строго определенным образом. В результате возникают полноценные аналоги эфиров и кислот, используемых в традиционном производстве полимеров.

Для демонстрации работы этого катализатора ученые успешно применили его для синтеза нескольких важных для химической промышленности эфиров, используемых при производстве полиэтилена высокой плотности, капрона, полиамидов и других полимеров. Широкое применение данной разработки в перспективе позволит значительно снизить стоимость производства пластика и сократить связанные с ним выбросы.