Case Study

Cardiff University     Back to universities

Quan hệ đối tác hợp tác giữa Johnson Matthey và Viện Chất Xúc Tác của Đại Học Cardiff

  • · Viện Chất Xúc Tác của Cardiff đang có những đóng góp lớn vào sự phát triển của các quy trình sản xuất kinh tế và môi trường bền vững.
  • · Nghiên cứu tính năng đặc biệt của vàng để tăng tốc độ của các phản ứng xúc tác.
  • · Phát triển các quy trình xúc tác mới với ngành công nghiệp và thúc đẩy việc sử dụng chất xúc tác như một công nghệ bền vững của thế kỷ 21.

Hơn 30 năm trước vàng được phát hiện sẽ là chất xúc tác tốt nhất cho sản xuất vinyl chloride monomer (VCM) trong quá trình hydro-clor hóa axetylen. Tuy nhiên, có những thách thức trong việc phát triển một hệ thống chất xúc tác khả thi về mặt thương mại bằng cách sử dụng vàng.

Cho đến gần đây, clorua thủy ngân được hỗ trợ bởi carbon đã được sử dụng làm chất xúc tác trong quy trình thương mại nhưng chất này lại gây ra các vấn đề nghiêm trọng liên quan đến tuổi thọ của chất xúc tác và sự thất thoát thủy ngân, dẫn đến ô nhiễm môi trường và các mối đe dọa nghiêm trọng đến sức khỏe con người.

Khả năng đặc biệt của vàng trong tăng tốc độ phản ứng được phát hiện lần đầu tiên bởi Giáo sư Graham Hutchings và nhóm của ông tại Viện Chất Xúc Tác Cardiff. Johnson Matthey, một công ty chuyên về hóa chất và công nghệ bền vững và đa quốc gia của Anh, đã hợp tác với các nhà khoa học tại Viện Chất Xúc Tác Cardiff về một dự án nhằm tạo ra chất xúc tác từ vàng ổn định có thể hoạt động trong thời gian rất dài chỉ bằng một lượng vàng rất nhỏ. Điều quan trọng là chất xúc tác vàng có thể được cung cấp như một giải pháp dễ sử dụng để thay thế chất xúc tác thủy ngân gây ô nhiễm cao hiện nay.

“Đây là một mối quan hệ hợp tác tuyệt vời giữa Đại Học Cardiff và Johnson Matthey, cả về hóa học và kỹ thuật hóa học… [và] là một ví dụ thêm về năng lực của Johnson Matthey và cam kết với các công nghệ bền vững”. Sebastiaan van Haandel, Giám Đốc Kinh Doanh, Johnson Matthey.

Dự án đã vượt qua các mục tiêu của mình trong việc phát triển một chất xúc tác mới có khả năng thương mại, ổn định cao, sử dụng một lượng vàng rất nhỏ để sản xuất vinyl chloride monomer (VCM) – được sử dụng trong sản xuất PVC. Phát hiện của nhóm cho biết các phức hợp lưu huỳnh và vàng mới có thể được tạo ra trong nước là sự pha chế chất xúc tác quan trọng và đơn giản có thể mang lại hiệu quả về mặt thương mại. Chất xúc tác từ vàng, không gây ô nhiễm có hiệu suất cao hơn nhiều so với chất xúc tác thủy ngân và hiện đã được thương mại hóa hoàn toàn như một chất xúc tác ở Trung Quốc.

Đây là lần đầu tiên trong hơn 50 năm quá trình xem xét kỹ lưỡng hoàn chỉnh về việc lập công thức chất xúc tác đã được thực hiện để sản xuất bất kỳ hóa chất hàng hóa nào. Johnson Matthey đã xây dựng một nhà máy sản xuất chất xúc tác thương mại hàng đầu thế giới tại Thượng Hải, Trung Quốc, chuyên sản xuất và cung cấp vàng thương mại làm chất xúc tác cacbon để sản xuất VCM tại Trung Quốc. Giáo Sư Hutchings và nhóm nghiên cứu đã nâng cao danh tiếng của trường Đại Học về các cơ sở đẳng cấp thế giới và chuyên môn của mình nhờ việc nghiên cứu các chất xúc tác vàng.

Chất xúc tác này đã giành được Giải Thưởng Toàn Cầu IChemE trong hạng mục Sản Phẩm Sáng Tạo của năm 2015 và được đưa và danh sách đề cử trong hạng mục Công Nghệ Bền Vững 2015. Dự án này cũng giành được Giải Thưởng Công Nhận Nhà Phát Minh Johnson Matthey trong Johnson Matthey vào năm 2013 và đoạt giải thưởng Có Ảnh Hưởng Quốc Tế tại Lễ trao tặng Giải Thưởng Sáng Tạo và Có Sức Ảnh Hưởng của Đại Học Cardiff năm 2016.