Revelación del 'Baile' del Catalizador: Nuevos Conocimientos Podrían Revolucionar la Producción Química

Un análisis innovador de investigadores del MIT revela que la producción de acetato de vinilo, un componente clave en muchos polímeros, se basa en un proceso catalítico que involucra dos formas distintas de catalizador. Publicado en *Science*, el estudio desafía la visión convencional de la catálisis como basada únicamente en la superficie o en las moléculas. El equipo, dirigido por el profesor Yogesh Surendranath, descubrió un 'baile cíclico' donde los catalizadores metálicos sólidos se transforman en moléculas y viceversa. Esta interacción entre la catálisis heterogénea y homogénea resulta crucial para un proceso eficiente y selectivo. La reacción requiere la activación de moléculas de oxígeno y una combinación de ácido acético y etileno. La forma molecular del catalizador sobresale con el etileno y el ácido acético, mientras que la forma superficial activa el oxígeno. Esta interconversión implica corrosión, similar a la oxidación, con especies moleculares solubles que juegan un papel clave. Las técnicas electroquímicas, tradicionalmente utilizadas en la investigación de la corrosión, revelaron que la tasa de corrosión del catalizador de paladio limita la reacción global. Esta comprensión podría conducir al diseño de catalizadores mejorados que aprovechen la sinergia entre los materiales sólidos y las moléculas solubles. 'Con esta nueva comprensión de que ambos tipos de catálisis podrían desempeñar un papel, ¿qué otros procesos catalíticos existen que realmente involucren a ambos? Tal vez esos tengan mucho margen de mejora que podría beneficiarse de esta comprensión', dice Deiaa Harraz, estudiante graduado del MIT. Los hallazgos, respaldados por la National Science Foundation y la Gordon and Betty Moore Foundation, ofrecen una nueva perspectiva sobre el diseño de catalizadores, lo que podría tener un impacto en varios procesos de producción química más allá de la síntesis de acetato de vinilo.