PSI Paul Scherrer研究所和苏黎世联邦理工学院的研究人员想要使所谓的沸石更有效。今天，这些化合物在化学工业中已经是不可缺少的添加剂，并且从20世纪60年代起就被用作炼油厂的催化剂。现在，在《自然材料》杂志上，研究人员提倡更多地关注经典沸石。他们断言，这些技术甚至有可能使基于可再生资源的生物经济成为可能。

 

要把以化石燃料为基础的经济转变为可持续的生物经济，我们必须用可再生的原材料取代化石资源。但是，作为众多化学工业产品的初始原料，石油不能简单地用来交换木材、玉米和秸秆，因为植物由与“黑金”完全不同的分子组成。为了给汽车提供动力，并使各种塑料或药物的生产成为可能，可再生原材料必须首先经过化学转化。这里的帮助是由催化剂提供的，即驱动化学反应或使化学反应成为可能的物质。

 

这方面极有前途的催化剂是沸石，一种由铝、氧和硅制成的支架状化合物。沸石是自然产生的——例如在岩层中作为矿物——或者是合成产生的。它们是化学工业中最重要的催化剂之一。自20世纪60年代以来，它们已被用于炼油厂的裂解，即将长烃链裂解为短烃链的过程。它们也被用来，例如，杏耀代理开户作为洗涤剂的成分，在水软化过程中，和在热储存系统。

 

沸石使生物质能转化为工业急需的分子成为可能，从而促进了向生物经济的转变。然而:“在这一点上，沸石的研究进入了死胡同，”PSI催化和可持续化学实验室的科学家Vitaly Sushkevich说。他与PSI和苏黎世联邦理工学院的同事们一起，希望沸石研究走出这条死胡同。

 

所有的铝都不一样

 

问题:为了开发生物经济的催化剂，全世界的研究人员都在研究含有锡、钛或锆原子的沸石。但是，它们的性能不能再提高了。因此，Sushkevich的团队建议回归到只有硅、铝和氧组成的经典沸石。“它们是非常有效的催化剂，”Sushkevich说。“特殊之处在于，杏耀注册 ，它们可以根据特定目的的需要进行修改和调整。你甚至可以一个接一个地催化几种化学反应。”在这种情况下，从起始物质A通过中间步骤B和C很方便地生成了所需的产品D。

 

铝原子是这些沸石的重要元素。最初，它们被牢牢地固定在沸石支架中。通过加热和其他方法，它们可以从这种化合物中释放出来，从而进入催化对生物经济很重要的反应的位置。

 

来自苏黎世ETH的博士生Manoj Ravi分析了相关文献，发现了一些不一致的地方。他说:“铝原子催化反应的方式显然比以前认为的要复杂得多。”例如，并不是所有的铝原子都能从支架化合物中完全释放出来。相反，三种不同类型的铝原子共存于这样的沸石中:那些仍然粘在脚手架上的，那些部分分离的，杏耀注册和那些完全分离的。“区分这三种类型，而不是把它们混为一谈，这很重要。”

 

了解发生了什么

 

PSI自己也合成沸石并分析其结构，例如在瑞士光源SLS的帮助下。Sushkevich说:“在大型研究设施和其他现代技术的测量帮助我们更好地了解重要活动中心的结构。”活性中心是催化剂中反应发生的地方。

 

这位化学家补充说，这种方法不仅有助于向生物经济的转型，而且有助于处理经典的化石资源。