Keemikud otsisid lahendust probleemile, kuidas muuta ohtlikud ained kasulikeks ühenditeks ilma et selleks oleks vaja kasutada kalleid või ohtlikke materjale. Tööstusliku tootmise kõrvalproduktina tekib sageli mürgiseid ühendeid, mille ohutu lagundamine on keeruline. Üks näide on mürgine nitrobenseen, mida on keeruline heitveest eemaldada. Keemias on nitrobenseen tuntud klassikalise mudelsüsteemina ja uuringu keskmeks oli nitrobenseeni muundamisele aniliiniks. Aniliin on värvainete, ravimite ja põllumajanduskemikaalide tootmisel hädavajalik tooraine. 

Tavapäraste meetoditega nõuab nitrobenseenist aniliini saamine kõrge rõhu all olevat vesinikgaasi ja pallaadiumi, mis on väga hinnaline metall. See protsess on kallis ja ka ohtlik. Katalüsaatorite kinnitamiseks kasutatakse mittetaastuvaid kandematerjale nagu ränidioksiidid või süsinik.

Ligniin kui looduslik kandematerjal

Teadlased proovisid luua uut tüüpi katalüsaatoreid, kus pallaadiumi nanoosakesed kinnitatakse ligniinist tehtud kandjale. Esialgsed tulemused uue katalüsaatori katsetamisel on paljulubavad. Ligniinipõhised katalüsaatorid muundasid nitrobenseeni tõhusalt aniliiniks ka pehmetes tingimustes, toimides ilma kõrge rõhu all oleva vesinikgaasita. Nii on reaktsiooni läbiviimine ohutum ja lihtsam. Võrreldes traditsiooniliste meetoditega võib biopõhise kandja kasutamine vähendada kulusid ja keskkonnamõju.

Teadlased töötavad nüüd selle nimel, et muuta need katalüsaatorid vastupidavamaks ja tööstusele sobivaks. See töö kinnitab, et ligniini saab edukalt väärindada, pakkudes loodussõbralikumat alternatiivi senistele keemilistele protsessidele

Uuringut rahastatakse TEM-TA49 projektist “Puidu ja teisese lignotselluloosse toorme keemilise ja bioloogilise väärindamise tehnoloogiad ” ja see uuring on osa TalTechi puidu väärindamise fookustippkeskuse tegevustest. 

Uuring avaldati teadusajakirjas Catalysts.