Los acrílicos son una familia de productos químicos increíblemente diversa y útil que se utiliza en todo tipo de productos, desde pañales hasta esmaltes de uñas. Ahora, un equipo de investigadores de UConn y ExxonMobil describe un nuevo proceso para hacerlos. El nuevo método aumentaría la eficiencia energética y reduciría los subproductos tóxicos, informan en la edición del 8 de febrero de Comunicaciones de la naturaleza .

El mercado mundial de ácido acrílico es enorme. El mundo usó cerca de 5 millones de toneladas métricas en 2013, según el grupo industrial PetroChemicals Europe. Y no es de extrañar para los acrílicos y los acrilatos estrechamente relacionados son los componentes básicos de muchos tipos de plásticos, pegamentos textiles, tintes pinturas y papeles. Unidos en largas cadenas, pueden fabricar todo tipo de materiales útiles. Acrilato mezclado con hidróxido de sodio, por ejemplo, hace un material superabsorbente utilizado en pañales. Agregue grupos metilo adicionales (carbono más tres hidrógenos), y el acrilato hace plexiglás.

Los procesos industriales actuales para la fabricación de acrílicos requieren altas temperaturas cercanas a los 450 F, y producen subproductos no deseados y a veces dañinos, como el etileno, dióxido de carbono, y cianuro de hidrógeno.

Steve Suib, químico de la UConn, director del Instituto de Ciencia de Materiales de la Universidad, y colegas de UConn y ExxonMobil han diseñado una nueva forma de hacer acrílicos a temperaturas suaves. Su técnica se puede ajustar con precisión para evitar la producción de productos químicos no deseados.

"Los científicos de ExxonMobil Research &Engineering en asociación con el grupo del profesor Suib en UConn han estado investigando nuevas tecnologías que pueden reducir la intensidad energética, saltar pasos, mejorar la eficiencia energética, y reducir la huella de CO2 en el proceso de producción de acrílicos, "dice Partha Nandi, químico en ExxonMobil. "La reciente publicación en Comunicaciones de la naturaleza describe el descubrimiento de una nueva ruta para producir una clase de derivados de acrilato en potencialmente menos pasos y con menos energía ".

La técnica utiliza un catalizador poroso hecho de manganeso y oxígeno. Los catalizadores son materiales que se utilizan para acelerar las reacciones. A menudo, proporcionan una superficie para que las moléculas se asienten mientras reaccionan entre sí, ayudándoles a reunirse en las configuraciones adecuadas para hacer la escritura. En este caso, los poros cumplen ese papel. Los poros miden de 20 a 500 Angstroms de ancho, lo suficientemente grande como para que quepan en su interior moléculas bastante grandes. Los átomos de manganeso en el material pueden intercambiar sus electrones con oxígenos cercanos, lo que facilita que se produzcan las reacciones químicas adecuadas. Dependiendo de los ingredientes de partida, el catalizador puede facilitar todo tipo de acrílicos y acrilatos, con muy poco desperdicio, Dice Suib.

"Esperamos que esto se pueda ampliar, ", dice." Queremos maximizar el rendimiento, minimizar la temperatura, y hacer un catalizador aún más activo, "Eso ayudará a que la reacción sea más rápida. El grupo también descubrió que agregar un poco de litio ayudó a acelerar las cosas, también. Actualmente están estudiando el papel exacto del litio, y experimentar con formas de mejorar el catalizador de manganeso y oxígeno.