Bor Nitrürün Katalizör olarak Kullanılarak Propanı Propene Dönüştürebileceği Bulundu. Düşük maliyetli metal içermeyen malzeme, önemli olan hidrokarbon dönüşüm tepkimelerinde katalizör olarak gelecek vaat ediyor.
Bor nitrürün, son yıllarda yapısal ve fiziksel özellikleri bakımında cazip bir malzeme olabileceği hakkında art arda haberler yayınlandı. Ancak, bir katalizör olarak hiç yer almadı ve kesinlikle global ölçekte endüstriyel kimyasal işlemler yürütme potansiyeline sahip bir kimyasal olarak göze çarpmıyordu.
Ancak her şey değişti.
Araştırmacılar, bor nitrürünün (BN), propanı, yılda milyon tonluk ölçekte dünya çapında kullanılan değerli bir kimyasal olan propene dönüşümünü seçici olarak katalize ettiğini gösterdi.
Araştırmacılar esas olarak, yüksek mukavemetli, ısıya dirençli ve benzersiz elektronik özelliklere sahip olan nanotüp ve bir atom kalınlığında BN formlarını inceledi. Joseph T. Grant ve Ive Hermans’ın da bulunduğu University of Wisconsin, Madison’daki bir ekip, BN’nin beklenmedik bir şekilde propanın oksidatif hidrojenasyonunu (ODHP) tetikleyen bir katalizör gibi çalıştığını göstermişti. Bu proses, hidrojen propen oluşturmak üzere propandan ayrılır ve hidrojeni oksitleyerek su oluşturur.
Üreticiler, ham petrolün bir bileşeni olan nafta içindeki büyük hidrokarbonları buharla “çatlatarak” propen üretirler. Ancak buhar çatlama tesisleri, daha az propen üreten bir hammadde olarak nafta yerine şeyl benzini kullanmaya başladı. Bu, üreticileri propenin üretimini yükseltmek için alternatif yollar aramaya zorladı.
Bir oksitleyici kullanmayan çeşitli dehidrojenasyon yöntemleride vardır, bu yöntemler propanın propene reaksiyonunu tetikleyebilir. Fakat bu yöntemler, katalizörleri yok ederek ömürlerini kısaltır. Ayrıca nonoksidatif dehidrojenasyon ve buhar çatlaması hem endotermiktir, hem de enerji yoğuntur.
Aksine, ODHP (oksidatif hidrojenasyon ) ekzotermiktir ve diğer proseslerden yüzlerce derece daha düşük seviyede verimli bir şekilde çalışabilir. Endüstri tahminlerine göre, nispeten düşük sıcaklıklarda çalışan bir reaksiyon, enerji girdisini % 45 oranında azaltabilir. Ancak, üzerinde çalışılan bir çok ODHP katalizörü, istenmeyen ancak termodinamik açıdan kararlı CO ve CO2 oluşturur ve buda propen üzerinde aşırı oksidize olur.
Ancak BN ( Bor Nitrür ) değil. Wisconsinin ekibi, oksijen varlığında, BN nanotüpleri ve altıgen-BN’nin, propenin propene dönüştürülmesini ve temel yan ürün olarak değerli bir meta olan eten ürettiğini buldu. Bir dizi koşul altında, reaksiyon yaklaşık% 80 propen ve% 12 eten üretti.
ExxonMobil ve BASF gibi Kimya devleri çalışmaların gelecek için umut vaat ettiğini, üretim maliyetlerinin azaltılabileceğini ve ilgilerini hayli çektiğini belirtiyor.
Kaynak : ACS
