مواد و ساخت پیشرفته

پیشرفت در استفاده از اکسیدهای فلزی به عنوان کاتالیزور ممکن است فرایندهای شیمیایی کارآمدتر و ارزانتر را در صنایع مختلف اعم از تولید باتری تا تولید مواد شوینده ایجاد نماید.
کاتالیزورها به عنوان افزایش‌دهنده سرعت واکنش، در فرایند تولید اکثر مواد شیمیایی صنایع مختلف از جمله پلاستیک، رنگ، مواد منفجره، سوخت و موارد دیگر، استفاده می‌شوند. به گفته کنستانتینوس گولاس، استاد دانشکده مهندسی شیمی در دانشگاه ایالتی اورگن، کاتالیزورها به طور سنتی بر پایه فلزات گرانبها مانند پلاتین و پالادیوم هستند. این فلزات باارزش هستند و در فرایندهای تبدیل زیست توده، انتخابی عمل نمی‌کنند. به عبارت دیگر توانایی آنها برای هدایت واکنش به سمت تولید یک ماده شیمیایی خاص، محدود است.
دکترگولاس افزود: "به همین دلیل این مطالعه را انجام دادیم. این موضوع از تحقیقات ما در مورد تبدیل زیست توده، مانند چوب و زایدات مواد کشاورزی، به مواد شیمیایی و سوختی الهام گرفته شد. ما می‌خواستیم اصول تبدیل زیست توده را با استفاده از کاتالیزورهای اکسیدی که به صورت انتخابی عمل می‌کنند، مطالعه کنیم."
کاتالیزور اکسیدی یک ترکیب حاوی حداقل یک عنصر دیگر علاوه بر اکسیژن است. اکسیدها بسیار فراوان و می‌توانند نسبتا ارزان باشند. مثلاً، بیشتر پوسته زمین از اکسیدهای فلزی تشکیل شده است. این گروه با مقایسه سرعت تولید مواد شیمیای خاص با کاتالیست‌های فلزی متنوع، به درکی از بهترین نوع این کاتالیزورها ‌دست یافتند.
همچنین دکترگولاس گفت: " مطالعه ما نشان می‌دهد که تعیین خواص این اکسیدها آسان است. مثلاً، انرژی آزاد گیبس تشکیل اکسید می‌تواند واکنش‌پذیری آن را پیش‌بینی کند. این موضوع راه جدیدی برای طراحی منطقی کاتالیزور و فرایندهای کارآمدتر در بسیاری از صنایع می‌باشد."
منبع:
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190301135412.htm