Finement dispersés au lieu d'être agglutinés
Mise au point d'un nouveau catalyseur à base de phosphure métallique
Le groupe de recherche dirigé par le Dr Constanze Neumann, chef du groupe Lise Meitner, a mis au point un nouveau type de catalyseur qui pourrait présenter un intérêt pour l'industrie chimique. Les scientifiques ont publié leurs résultats dans la revue "Angewandte Chemie International".
Les phosphures de métaux de transition sont considérés depuis un certain temps comme un substitut potentiel aux catalyseurs à base de métaux nobles. Ils sont moins chers et disponibles en quantités suffisantes. "Mais l'oxydation de la surface et la synthèse ont toujours posé des problèmes", explique Constanze Neumann, chef du groupe Lise-Meitner au Max-Planck-Institut für Kohlenforschung de Mülheim. Par exemple, leur production nécessitait des températures très élevées ou des matières premières réactives qui pouvaient être coûteuses, hautement toxiques - ou les deux. Avec son équipe, la jeune chimiste a trouvé une méthode élégante permettant de synthétiser en une seule étape un catalyseur stable dans l'air et contenant du nickel, à partir de matériaux à la fois sûrs et bon marché. Le groupe a publié ses résultats en tant qu'"article très important" dans la revue Angewandte Chemie International.
"Dans notre article, nous montrons qu'il est possible d'obtenir une forte dispersion du catalyseur", explique Leila Karam, postdoc dans le groupe de Constanze Neumann et premier auteur de l'article. Avec l'aide du bon ligand de surface, les scientifiques sont en mesure d'appliquer leur catalyseur à une surface porteuse avec la plus grande distribution possible - et de manière à ce qu'il soit disponible pour la réaction souhaitée sans s'agglutiner ou s'oxyder au préalable. Les ligands protègent le catalyseur d'une oxydation indésirable, mais ne l'empêchent pas de favoriser la réaction souhaitée. Cette distribution fine garantit que le catalyseur peut être utilisé en aussi petites quantités que les alternatives conventionnelles contenant du palladium.
"Nous sommes très heureux que notre catalyseur puisse rivaliser avec les catalyseurs commerciaux à base de palladium", déclare Constanze Neumann. Cela pourrait être intéressant pour les entreprises chimiques, où les catalyseurs hétérogènes au palladium sont largement utilisés pour l'hydrogénation sélective, y compris dans la synthèse de produits pharmaceutiques.
Et il y a une autre particularité : "Nous avons pu montrer que notre catalyseur fonctionne toujours bien, même s'il est stocké à l'air libre pendant plus d'un an. L'oxydation ne rend pas le matériau inutilisable", explique Constanze Neumann. Cela facilite grandement le stockage et la manipulation du catalyseur : alors que les autres phosphures doivent souvent être manipulés dans une boîte à gants, le catalyseur de Mülheim peut être manipulé dans une hotte normale.
Satisfait de ses découvertes, le groupe ne veut pas s'arrêter là : "Nous voulons améliorer la réutilisation de notre catalyseur", déclare Constanze Neumann. En outre, les chercheurs aimeraient se débarrasser de tous les solvants nécessaires à la production de leur catalyseur. "Nous voulons que la production soit la plus écologique possible !
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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