Visual muestra los procesos involucrados en la producción de C3 – C6 ésteres de acetato de la reducción electrocatalítica de monóxido de carbono en una celda de ensamblaje de electrodos de membrana. Crédito:Edición internacional de Angewandte Chemie
Químicos de la Universidad Nacional de Singapur han descubierto cómo los ésteres de acetato podrían electrosintetizarse a partir de agua y monóxido de carbono de una manera ambientalmente sostenible.
La reducción electrocatalítica de dióxido de carbono o monóxido de carbono utilizando electricidad renovable es un método de fabricación verde prometedor para la producción de productos químicos. Hasta el momento, se ha fabricado una amplia gama de productos carbonosos, incluidos alcoholes, hidrocarburos y ácidos carboxílicos, utilizando este método. Curiosamente, los ésteres, una familia importante de compuestos orgánicos, no se han formado de la misma manera. Hay muchos usos para los ésteres, algunos de los cuales incluyen solventes y lubricantes. Se producen clásicamente mediante reacciones estequiométricas como la esterificación de Fischer. Los reactivos iniciales generalmente se derivan de recursos fósiles y los desechos químicos se generan después de la reacción, lo que hace que el proceso sea perjudicial para el medio ambiente.
Un equipo de investigación dirigido por el Profesor Asociado Yeo Boon Siang (Jason) del Departamento de Química, NUS en colaboración con el Dr. Sumit Verma y el Dr. Ramesha Ganganahalli de la compañía energética internacional Shell ha descubierto cómo C3 —C6 los ésteres de acetato se pueden electrosintetizar a partir de monóxido de carbono y agua utilizando catalizadores de cobre en un conjunto de electrodos de membrana. El acetato de etilo y el acetato de propilo se pueden producir con una eficiencia Faradaica total (FE) de aproximadamente el 22 % y con una densidad de corriente de hasta 55 mA/cm 2 , junto con pequeñas cantidades de acetato de metilo y acetato de butilo. Los ésteres se produjeron mediante la reacción de adición de etenona (H2 C=C=O) y alcoholes producidos durante la reducción de CO. La condición de reacción casi libre de agua y el alto nivel de pH local juegan un papel clave en la formación de los ésteres.
NUS y Shell acordaron a principios del año pasado desarrollar conjuntamente procesos para crear combustibles y productos químicos ecológicos para la industria energética.
El profesor Yeo dijo:"Este trabajo es el resultado de la colaboración entre NUS y Shell para crear productos químicos de manera sostenible. Nuestro equipo logró desarrollar un proceso impulsado por electroquímica para producir ésteres utilizando materias primas renovables como el monóxido de carbono y el agua".
Sobre la base de los resultados de la investigación de su trabajo, el equipo de investigación planea desarrollar catalizadores con una mayor eficiencia de conversión de éster. El catalizador sin metales amplía el rango de síntesis de ésteres
