22-04-2015 12:39 | Door: Thijs ten Brinck

Veel chemische processen maken gebruik van edelmetalen om reacties te versnellen. Een student aan de Amerikaanse universiteit Calltech ontdekte een duurzaam en goedkoop alternatief.

Een toevallige ontdekking tijdens een onderzoek naar biobrandstoffen kan de productie van medicijnen, zonnecellen, en LCD-schermen goedkoper en milieuvriendelijker maken. Het goedkope kaliumzout kalium-tert-butoxide werkt in veel reacties net zo goed als katalysator als edelmetalen als platinum, palladium en iridium.

De reactie verloopt bovendien bij een zeer lage temperatuur, 45 graden Celcius, verbruikt geen oplosmiddelen en heeft waterstof als enige bijproduct. Calltech produceerde een korte documentaire over de ontdekking en de mogelijke impact. Kalium is een veelvoorkomend element dat onder andere gebruikt wordt in tafelzout. Ook bananen bevatten veel kalium. Kalium-tert-butoxide bestaat verder uit zuurstof, waterstof en koolstof.

Toeval

Tijdens een controle-experiment zonder platinumkatalysator in een onderzoek naar het opwaarderen van biomassa ontstonden onverwacht organosilicaten, verbindingen van koolstof en silicium. Organosilicaten zijn van belang in de farmacie en kennen een groot aantal andere industriële toepassingen.

“Dat we zonder edelmetalen in staat zijn deze complexe reacties, een van de meest bestudeerde problemen in de chemie, te laten verlopen was voor ons een grote schok”, zegt chemieprofessor Brian Stoltz. “Ik dacht dat dat onmogelijk was, dus ik heb het experiment nog vaak herhaald”, zegt Anton Toutov, de student die de reactie ontdekte.

De onderzoekers probeerden vervolgens kalium-tert-butoxide van verschillende fabrikanten en speurden met verschillende analyse methoden naar sporen van edelmetalen in de geleverde stoffen. Er bleef geen andere mogelijkheid over dan te accepteren dat de hulpstof zelf de katalyserende werking had. De onderzoeksgroep begrijpt nog niet helemaal waarom de reactie werkt zoals hij werkt maar is er al wel in geslaagd het proces op te schalen.

Bron: Calltech | Foto: Larry Hoffman, via Flickr Creative Commons (Cropped by Duurzaambedrijfsleven)