Régi rekordok, új kihívások
Több mint tíz éve a Liu–Hensen kutatócsoport már átlépte a 95%-os acetaldehid-hozam határát Au/MgCuCr2O4 katalizátorral 250 °C-on; a katalizátor több mint 20 napig stabil maradt. Mégsem sikerült a hőmérsékletet csökkenteni és a mérgező komponensek használatát visszaszorítani, bár a teljesítmény már kiemelkedő volt.
Új arany-perovszkit katalizátor bizonyította fölényét
Az új kutatásokban az Au/LaMnCuO3 katalizátortípus különböző mangán–réz arányokkal készült, és az Au/LaMn0,75Cu0,25O3 változat adta a legjobb eredményt. Ebben az összetételben az aranynanorészecskék és az enyhén rézzel dúsított mangán-perovszkit közötti együttműködés akár 225 °C-on is lehetővé tette az etanol oxidációját, 95%-os acetaldehid-hozammal és 80 órán át tartó stabil működéssel. Magasabb réztartalom rontotta a hatékonyságot, mert a réz elveszítette aktív állapotát.
Az arany, a réz és a mangán szinergiája
Szimulációk és modellezés alapján a réz hozzáadása a perovszkithoz aktív centrumokat hoz létre az arany körül, amelyek elősegítik a molekulák – például az etanol és az oxigén – reakcióját. Az optimalizált katalizátor csökkenti a reakció energiaigényét, így a folyamat takarékosabban és stabilabban zajlik. Mindez utat nyit a fenntarthatóbb, hatékonyabb ipari acetaldehidgyártás felé, melyben az arany, a réz és a mangán összehangolása kulcsszerepet játszik.
