ENGINEERINGNET.BE - Er zijn nieuwe methodes nodig zodat afvalplastics en laagenergetische moleculen, zoals CO2, als grondstof kunnen dienen.
Een manier om een moeilijke, endergonische reactie mogelijk te maken, is ze in serie te zetten met een heel makkelijke, exergonische reactie. Ook cellen gebruiken zo’n cascades van reacties.
Een probleem bij dergelijke cascades is dat er ongewenste interferenties kunnen optreden tussen de opeenvolgende stappen, bijvoorbeeld de omzetting naar een fout product of een deactivering van een van de katalysatoren.
CaZeo, ofwel 'Cascade reactions with Zeolites in compartmentalized settings', lost dat probleem op door de reactieruimte op te delen in verschillende compartimenten met behulp van zeolieten. Dit zijn kristallijne poreuze (alumino)silicaten, met poriediameters tussen 0,4 en 1 nanometer.
Om een wat complexer molecule stapsgewijs op te bouwen, vinden de eerste, moeilijke stappen met de kleinste bouwstenen, zoals CO2, plaats op de katalytische site binnen in een zeoliet.
De volgende stappen, die het reactie-evenwicht naar rechts trekken, verlopen met grotere katalysatoren buiten het zeolietkristal.
Op die manier hinderen de opeenvolgende stappen elkaar niet en loopt een moeilijke reactie toch bijna helemaal af.
De onderzoekers zullen het concept van zeoliet-gebaseerde compartimentalisatie ook uitwerken voor de vorming van gevaarlijke reagentia in farmaceutische synthese, en voor de opwaardering van plastic afval, zoals polyamides.
Aan dit onderzoek is een ERC Advanced Grant van de EU toegekend van bijna 2,5 miljoen euro.
