Opis projektu
Niedrogie katalizatory z odpadów przemysłowych
Szybki rozwój w sektorze chemii organicznej pozwala na produkcję uniwersalnych i przystępnych cenowo katalizatorów z odpadów przemysłowych. W ramach finansowanego ze środków UE projektu HAEMOGLOBIN opracowane zostaną uniwersalne i niedrogie katalizatory z odpadów przemysłowych, które zostaną zastosowane do zwiększenia potencjału biomasy. Dokładniej mówiąc, zespół projektu stworzy jednoatomowe struktury FeNx wsparte na węglu (FeNx@C), w zakresie których w sektorze chemii organicznej odnotowano w ostatnich latach ogromny postęp. Są one również aktywne zarówno pod względem utleniania, jak i redukcji, i stanowią obiecującą, nietoksyczną i niedrogą alternatywę dla metali z grupy platynowców. Opracowanie tej nowej technologii ułatwi wykorzystanie biomasy do produkcji nowych katalizatorów i umożliwi konwersję środków chemicznych z platform biotechnologicznych na dużą skalę.
Cel
The aim of this proposal is to make universal and low-cost catalysts from industrial waste and apply them to biomass upgrading. To that end, we will make single atomic FeNx sites supported on carbon (FeNx@C) that have seen tremendous development in organic chemistry in the past 5 years. Indeed, they are active for both oxidations and reductions, and constitute promising substitutes for toxic, scarce and costly platinum-group metals (PGM). Yet major challenges remain in the field: first we need to find new routes to drastically lower the footprint of their synthesis. Here we will adopt a bio-inspired approach and use inexpensive hemoproteins as precursors: they naturally contain four pre-built FeNx sites (hemes) per unit. Hemoproteins can be extracted from blood in slaughterhouse waste. We will use the resulting catalysts for the upgrading of key biomass-derived platform molecules: 5-hydroxymethylfurfural (5-HMF), levulinic acid (LA), and other biomass-derived alcohols.
The reductive and oxidative potency of FeNx@C will be first explored separately, then sequentially for alcohol direct conversion to amines. Due to their heterogeneous nature, FeNx@C catalysts can be readily transposed to continuous flow synthesis. With such promising technology, we will fully exploit biomass to both make new catalysts and perform large scale conversion of bio-based platform chemicals.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordynator
SW7 2AZ LONDON
Zjednoczone Królestwo