Onzichtbaar buisje helpt chemische industrie
3 januari 2002
Utrechtse scheikundigen hebben in een project van NWO een katalysator ontwikkeld voor de fijnchemie. Minibuisjes van grafiet vormen de drager van de katalysator. Promovendus Tijmen Ros testte de katalysator succesvol met een standaardreactie. Inmiddels maken medeonderzoekers de katalysator geschikt voor de productie van de geur- en smaakstof kaneelalcohol.
Kooldraden gaan volgens de Utrechtse onderzoekers actieve kool vervangen als drager van katalysatoren. Kooldraden zijn kleine buisjes gemaakt van grafiet. Meerdere buizen samen vormen een sponsachtig materiaal met een groot intern oppervlak. In het optimale geval bezit een gram buizen een oppervlak van tweehonderd vierkante meter. Op het oppervlak zetten de onderzoekers de katalysator vast, bijvoorbeeld het metaal rhodium. Op een groot oppervlak passen veel kleine metaaldeeltjes en dat levert een goede katalysator.
NWO-onderzoeker Tijmen Ros onderzocht hoe goed de katalysator werkt bij de hydrogenering van cyclohexeen. Hydrogenering is een veelgebruikte reactie in de industrie. Een voorbeeld van hydrogenering is het harden van vet om boter te maken van plantaardige of dierlijke olie. Ook kleur-, geur- en smaakstoffen worden door hydrogenering gemaakt. Cyclohexeen is een eenvoudig molecuul dat de onderzoekers gebruiken om de katalysator te testen.
De katalysator bleek zo goed te werken dat niet de katalysator zelf, maar de aanvoer van nieuw waterstof de snelheidsbeperkende stap werd in de hydrogenering.
De onderzoekers testen de kooldraden eerst met losse metaaldeeltjes en daarna met metaalcomplexen. De fijnchemie gebruikt vaak losse metaaldeeltjes, maar wil liever werken met complexen omdat die de reactie beter sturen. Een complex verbonden aan kooldraden maakt hergebruik van de katalysator mogelijk. Alhoewel het complex van de chemici zijn werking verloren bleek te hebben, verwachten de onderzoekers in de toekomst wel werkzame complexen te kunnen maken.
Inmiddels is de Utrechtse onderzoeksgroep bezig met de industrieel interessante hydrogenering van kaneelaldehyde naar kaneelalcohol, een stof die naar kaneel ruikt en smaakt. De meeste grote bedrijven wachten af totdat kooldraad als drager van katalysatoren zich heeft bewezen. De onderzoekers verwachten dat dat binnen tien jaar het geval is.
Nadere informatie bij
* drs. Tijmen Ros (UU, Sectie Anorganische Chemie en Katalyse)
* tel. 030 2536779 (werk)
* 030 2311849 (privé)
* fax 030 2511027
* e-mail