Dzięki pionierskim rozwiązaniom proponowanym przez naukowców z Politechniki Łódzkiej reakcje z wykorzystaniem biomasy odpadowej będzie można przeprowadzić w sposób bardziej wydajny i selektywny.
W czasach współczesnych problemy dotyczące zarówno odpadów, jak i kończących się zasobów węgla oraz ropy naftowej mają wymiar globalny. Wychodząc naprzeciw oczekiwaniom, naukowcy z Politechniki Łódzkiej pod kierownictwem dr hab. inż. Agnieszka Ruppert, prof. PŁ podjęli się wykorzystania materiałów biodegradowalnych do produkcji paliw i syntezy związków o istotnym znaczeniu przemysłowym.
Istotą prowadzonych badań jest konwersja odpadowej biomasy do związków o istotnym znaczeniu przemysłowym. Proces ten wymaga zastosowania nanomateriałów. Pełnią one rolę katalizatorów i selektywnie przekształcają biomasę do odpowiednich związków. W projekcie podjęliśmy się syntezy katalizatorów opartych na metalach nieszlachetnych przy pomocy zupełnie nowych metod dotychczas niestosowanych do ich syntezy. Jedna z tych metod umożliwia absolutną kontrolę wielkości nanocząstek metalu na powierzchni nośnika, nawet poniżej 1nm.- wyjaśnia profesor.
Nowa opracowana przez nas metoda syntezy materiałów nie wymusza zastosowania wysokich temperatur, czy długiego czasu, a opiera się na wykorzystaniu powszechnie dostępnego światła słonecznego. Przy jednoczesnym zastosowaniu półprzewodników w charakterze nośników możemy w ten sposób kontrolować rozlokowanie cząstek na powierzchni- uzupełnia.
Do określenia właściwości fizykochemicznych otrzymanych katalizatorów naukowcy wykorzystują między innymi transmisyjną mikroskopię elektronową, rentgenowską spektroskopię fotoelektronów, oraz dyfraktometrię rentgenowską.
Naukowcy opracowali nowy skład oraz metodykę otrzymywania katalizatorów, która pozwoli na kontrolę ich właściwości fizykochemicznych i katalitycznych. Otrzymane materiały cechuje stabilność, wysoka aktywność oraz selektywność działania, co z kolei determinuje wysoką wydajność reakcji konwersji biomasy odpadowej do pożądanego produktu.
Udało nam się opracować nanomateriały o właściwościach katalitycznych. Ich działanie nie ogranicza się tylko i wyłącznie do reakcji, w których my obecnie je stosujemy. Są to całkowicie nowe materiały aktywne w wielu innych reakcjach redukcji, dzięki czemu ich potencjał aplikacyjny jest praktycznie nieograniczony – podsumowuje profesor Agnieszka Ruppert.
Projekt pn.: „Konkurencyjne katalizatory oparte na metalach nieszlachetnych do konwersji biomasy do związków o ważnym znaczeniu przemysłowym” jest realizowany ze środków Narodowego Centrum Nauki w ramach programu SONATA BIS 6 we współpracy z ośrodkami we Francji i Niemczech.
Joanna Laskowska
