不需脫水劑且可利用常壓二氧化碳直接合成塑膠之觸媒製程

 

刊登日期:2021/8/26
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日本東北大學與大阪市立大學、日本製鐵所組成的研究團隊開發了一項無須使用脫水劑,可從常壓二氧化碳直接合成塑膠之觸媒製程。

近年來將二氧化碳轉換成有用化學品的手法可望做為地球暖化的因應對策而受到眾多矚目。其中最受關注的是利用二氧化碳與乙醇、二元醇進行反應後取得的有機碳酸(Organic Carbonate)或脂肪族聚碳酸(Aliphatic Polycarbonate),將能做為不使用光氣(Phosgene)、一氧化碳等有毒化學原料的碳酸化合物進行運用。然而目前以二氧化碳與二元醇合成聚碳酸的手法仍有必須處理脫水劑的回收、再生,以及須使用高壓二氧化碳等課題。

對此,研究團隊利用生成物或二元醇與水的沸點差異,嘗試以不使用脫水劑的水去除手法,透過將常壓的二氧化碳吹入讓水分蒸發去除的方式,促進碳酸合成。利用各種金屬氧化物觸媒進行測試後,確認僅有二氧化鈰(CeO2)觸媒呈現了高度活性,進而成功地開發出不須使用脫水劑或高壓二氧化碳之觸媒製程。

只要是沸點比水的沸點高出許多的基質就能適用此項新技術,故可望應用於鋰離子電池的添加劑、聚合物合成原料所使用之有機碳酸、氨基甲酸鹽(Carbamate)、尿素等的合成用途。

資料來源:https://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv-press20210727_02web_co2.pdf


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