Site Sponsors
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
Posted in | Nanomaterials

Ny klass av silver-baserade katalysatorer för produktion av propylenoxid

Published on April 8, 2010 at 8:12 PM

Forskare vid US Department of Energy: s Argonne National Laboratory har identifierat en ny klass av silver-baserade katalysatorer för tillverkning av de industriellt användbara kemiska propylenoxid som är både miljövänlig och billigare.

Argonne forskare (från vänster) Stefan Vajda, Larry Curtiss och Jeff Greeley har utvecklat ett nytt sätt att skapa propylen som eliminerar många miljöskadliga biprodukter.

"Produktionen av propylenoxid har en betydande mängd biprodukter som är skadliga för miljön, inklusive klorerade eller peroxycarboxylic avfall", säger kemisten Stefan Vajda av Argonne materialvetenskap Division och Centrum för Nanoscale Materials. "Vi har identifierat nanokluster av silver som en katalysator som producerar denna kemiska med få biprodukter vid låga temperaturer."

Propylenoxid används ofta i skapandet av plast och glykol propen för färger, rengöringsmedel hushålls-och fordonsindustrin bromsvätskor.

Studien är ett resultat av ett mycket samverkande team som omfattade fem Argonne divisioner och medarbetare från Fritz-Haber-Institut i Berlin och från University of Illinois i Chicago, inklusive ett samarbete mellan experimentella försök som leds av Stefan Vajda och teoretisk analys leds av material kemist Larry Curtiss och nanoscientist Jeff Greeley.

Stora silver partiklar har använts för att tillverka propylenoxid från propen, men denna metod lider av en låg selektivitet eller låg omvandling till propylenoxid som skapar en stor mängd koldioxid. Vajda upptäckte att nanoskala kluster av silver, bestående av både tre-atom kluster samt större grupper av 3,5 nanometer i storlek, är mycket aktiva och selektiva katalysatorer för tillverkning av propylenoxid.

Curtiss och Greeley modelleras sedan den underliggande mekanismen bakom varför dessa ultrasmall nanopartiklar av silver var så effektiva för att skapa propylenoxid. De upptäckte att den öppna skalet elektroniska struktur silver katalysatorer var drivkraften bakom nanokluster selektivitet.

"Propylenoxid är en byggsten i skapandet av flera andra industriellt relevanta kemikalier, men de nuvarande metoderna för att skapa det inte är särskilt effektiva", Curtiss sagt. "Arbetet öppnar ett nytt kapitel när det gäller silver som en katalysator för propen epoxidering."

"Detta är i grunden en helig graal reaktion", säger Greeley.

Finansieringen för detta projekt var från US Department of Energy Office of Science och från det amerikanska flygvapnet Office of Scientific Research. Ett dokument om detta arbete kommer att publiceras i April 9 Nummer av tidskriften Science.

Last Update: 20. October 2011 11:00

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit