Induction Catalysis: Catalyst Activation in an Alternating Magnetic Field

Induktionskatalys: Värmning av katalysatorer i oscillerande magnetfält. Kemister har en viktig och framträdande roll när det gäller att hitta lösningar som bidrar till hållbar kemikalieproduktion, vilket i längden bidrar till en lägre miljöpåverkan. Utgår man från att 20% av bruttovärldsprodukten är relaterad till kemi kan ny teknik inom kemisk produktion ha en verkligt stor positiv inverkan på miljön. I detta forskningsförslag presenteras en ny möjliggörande teknik- Induktionskatalys. Med induktionskatalys kan vi tackla tre stora utmaningar inom kemiområdet: atomekonomi, energieffektivitet och förebyggande av avfall (avfallsminskning) med klimatsmarta lösningar. Tekniken bygger på att små magnetiska partiklar värms i ett oscillerande magnetiskt fält. Är partiklarna dessutom katalytiskt aktiva kommer det medföra att katalysatorn värms upp och katalysen blir mer effektiv och atomekonomisk. Då metoden gör att främst katalysatorn värms och inte reaktionsmediet leder detta till en mycket energieffektiv uppvärmning. I storskaliga reaktioner kan detta få en enorm betydelse för att minska energiåtgången. Magnetiska katalysatorer är utöver detta enkla att separera från reaktionsblandningen och möjliga att återvinna genom att de kan separeras med en extern magnet. Vi föreslår att induktionskatalys kommer att vara användbar i en rad olika kemiska processer såsom oxidationer, reduktioner och i bildandet av etylenoxid. Metodiken är enkel och katalysatorerna i sig är billiga och enkla att modifiera. Den enklaste katalysatorn förutspås vara Fe2O3 eller Fe3O4 d.v.s. rost. Sammanfattningsvis kan man säga att induktionskatalys är en ny teknik som leder till högeffektiva katalysatorer genom alternativ aktivering (genom induktiv uppvärmning). Induktionskatalys inte bara är en akademisk kuriositet utan kan användas för att göra flertalet viktiga industriella processer mer energieffektiva och lönsamma på grund av milda reaktionsbetingelser, ökad katalytisk prestanda, samt lättare upparbetning av produkt i reaktionsblandningar.

Participants

Henrik Sundén (contact)

Forskare vid Organic Chemistry

Funding

Swedish Research Council (VR)

Funding Chalmers participation during 2015–2018

More information

Latest update

2017-03-14