Dévoilement de la 'Danse' du Catalyseur : De Nouvelles Perspectives Pourraient Révolutionner la Production Chimique

Une analyse révolutionnaire de chercheurs du MIT révèle que la production d'acétate de vinyle, un composant clé de nombreux polymères, repose sur un processus catalytique impliquant deux formes distinctes de catalyseur. Publiée dans *Science*, l'étude remet en question la vision conventionnelle de la catalyse comme étant uniquement basée sur la surface ou sur les molécules. L'équipe, dirigée par le professeur Yogesh Surendranath, a découvert une 'danse cyclique' où les catalyseurs métalliques solides se transforment en molécules et inversement. Cette interaction entre la catalyse hétérogène et homogène s'avère cruciale pour un processus efficace et sélectif. La réaction nécessite l'activation des molécules d'oxygène et une combinaison d'acide acétique et d'éthylène. La forme moléculaire du catalyseur excelle avec l'éthylène et l'acide acétique, tandis que la forme de surface active l'oxygène. Cette interconversion implique une corrosion, semblable à la rouille, avec des espèces moléculaires solubles jouant un rôle clé. Les techniques électrochimiques, traditionnellement utilisées dans la recherche sur la corrosion, ont révélé que le taux de corrosion du catalyseur au palladium limite la réaction globale. Cette compréhension pourrait conduire à la conception de catalyseurs améliorés qui exploitent la synergie entre les matériaux solides et les molécules solubles. 'Avec cette nouvelle compréhension que les deux types de catalyse pourraient jouer un rôle, quels autres processus catalytiques existent qui impliquent réellement les deux ? Peut-être que ceux-ci ont beaucoup de marge d'amélioration qui pourrait bénéficier de cette compréhension', déclare Deiaa Harraz, étudiant diplômé du MIT. Les résultats, soutenus par la National Science Foundation et la Gordon and Betty Moore Foundation, offrent une nouvelle perspective sur la conception des catalyseurs, ce qui pourrait avoir un impact sur divers processus de production chimique au-delà de la synthèse de l'acétate de vinyle.