Pori-pori sangat kecil membuka jalur kimia baru tanpa logam mulia

Para peneliti di China telah mendemonstrasikan dua reaksi yang menghasilkan asam bermanfaat bagi industri tanpa katalis logam mulia. Sebagai gantinya, material kristalin berpori mengarahkan proses kimianya, dengan kedua reaksi berjalan terus-menerus selama 750 jam dalam pengujian laboratorium.

Penelitian yang dipimpin tim Liu Zhongmin di Institut Fisika Kimia Dalian, Akademi Ilmu Pengetahuan China, ini diterbitkan di Nature pada 21 Oktober.

Penelitian tersebut membahas karbonilasi, proses yang memasukkan karbon monoksida ke dalam molekul lain. Kelompok reaksi ini membantu menghasilkan beragam produk, mulai dari pelarut hingga bahan farmasi. Metode industri yang banyak digunakan bergantung pada logam mahal seperti rodium atau iridium, dan pemisahan katalis dari produk akhir dapat sulit dilakukan.

Tim tersebut menggunakan saringan molekuler, yaitu kristal dengan jaringan pori seukuran molekul, untuk membuat asam propionat dari etilena dan asam isobutirat dari propilena, dengan menggunakan karbon monoksida dan air. Ukuran dan lokasi pori membantu mengarahkan reaksi menuju produk yang diinginkan sekaligus menekan reaksi yang tidak diinginkan yang dapat menonaktifkan katalis.

Selama pengujian bertekanan tinggi yang berlangsung sekitar satu bulan, selektivitas produk mencapai sekitar 95% untuk asam isobutirat dan 80% untuk asam propionat. Angka-angka ini menggambarkan seberapa besar kecenderungan masing-masing reaksi menghasilkan senyawa kimia yang dituju, bukan seberapa banyak bahan awal yang dikonversi.

Hasilnya menjanjikan, tetapi proses ini belum siap digunakan secara industri. Para peneliti berencana meningkatkan kinerjanya dan melangkah menuju pengujian berskala lebih besar.