Новый катализатор превращает CO₂ в сырьё для химической промышленности

Графическая аннотация. Автор: Journal of the American Chemical Society (2025). DOI: 10.1021/jacs.5c09325

Исследователи из Института катализа имени Лейбница (LIKAT), Рурского университета в Бохуме и компании Evonik Oxeno разработали новую каталитическую систему, которая позволяет использовать климатический газ диоксид углерода (CO₂) в качестве сырья для химической промышленности. Этот прорыв открывает возможности для более устойчивого производства ключевых продуктов, таких как ароматизаторы и компоненты для пластмасс.

Работа опубликована в Journal of the American Chemical Society.

«Прямое использование CO₂ в качестве сырья — это веха для устойчивой химии в промышленных масштабах», — говорит профессор д-р Роберт Франке, руководитель проекта в Evonik Oxeno.

«Наше сотрудничество с LIKAT и Рурским университетом в Бохуме демонстрирует, как отличные фундаментальные исследования в сочетании с промышленным опытом могут привести к инновационным решениям для преобразования химической промышленности».

Карбонилирование — это ключевой процесс в химическом производстве, при котором олефины (группа углеводородов) превращаются в сложные эфиры или кислоты с использованием монооксида углерода. Эти вещества являются важными компонентами многих повседневных товаров. Процесс позволяет получать как основные химические вещества — например, метилметакрилат, предшественник для органического стекла, — так и специальные химические вещества, такие как ароматизатор метиловый эфир валериановой кислоты.

Новая биметаллическая каталитическая система заменяет токсичный монооксид углерода на экологически чистый диоксид углерода и «зеленый» водород. В присутствии переходных металлов иридия и палладия, а также проверенного промышленного фосфинового лиганда, олефины напрямую превращаются в сложные эфиры. Система демонстрирует высокую селективность к линейным продуктам, которые особенно ценятся в промышленных применениях.

«Эта каталитическая система — отличный пример того, как целенаправленные исследования могут способствовать дефоссилизации химической промышленности. CO₂ больше не рассматривается как отход, а как ценный ресурс», — говорит д-р Ральф Якстель, руководитель исследовательской группы в LIKAT.

Это открывает новую перспективу: производство промышленно значимых химических веществ непосредственно из климатического газа CO₂ и «зеленого» водорода ресурсоэффективным способом.

Интересный факт: Технологии улавливания и использования углекислого газа (CCU) активно развиваются во всем мире. По оценкам экспертов, к 2030 году мировой рынок технологий CCU может достигнуть 800 миллиардов долларов (~64 триллиона рублей), что свидетельствует о растущем интересе к превращению CO₂ из проблемы в экономическую возможность.

Больше информации: Mohamed Niyaz Vellala Syed Ali et al, Highly Selective Carbonylation of Olefins Using CO₂ and H₂, Journal of the American Chemical Society (2025). DOI: 10.1021/jacs.5c09325