Svelata la 'Danza' del Catalizzatore: Nuove Scoperte Potrebbero Rivoluzionare la Produzione Chimica

Un'analisi rivoluzionaria dei ricercatori del MIT rivela che la produzione di acetato di vinile, un componente chiave in molti polimeri, si basa su un processo catalitico che coinvolge due distinte forme di catalizzatore. Pubblicato su *Science*, lo studio sfida la visione convenzionale della catalisi come unicamente basata sulla superficie o sulle molecole. Il team, guidato dal professor Yogesh Surendranath, ha scoperto una 'danza ciclica' in cui i catalizzatori metallici solidi si trasformano in molecole e viceversa. Questa interazione tra catalisi eterogenea e omogenea si dimostra cruciale per un processo efficiente e selettivo. La reazione richiede l'attivazione sia delle molecole di ossigeno che di una combinazione di acido acetico ed etilene. La forma molecolare del catalizzatore eccelle con etilene e acido acetico, mentre la forma superficiale attiva l'ossigeno. Questa interconversione implica corrosione, simile alla ruggine, con specie molecolari solubili che svolgono un ruolo chiave. Le tecniche elettrochimiche, tradizionalmente utilizzate nella ricerca sulla corrosione, hanno rivelato che il tasso di corrosione del catalizzatore di palladio limita la reazione complessiva. Questa comprensione potrebbe portare alla progettazione di catalizzatori migliorati che sfruttano la sinergia tra materiali solidi e molecole solubili. 'Con questa nuova comprensione che entrambi i tipi di catalisi potrebbero svolgere un ruolo, quali altri processi catalitici ci sono là fuori che in realtà coinvolgono entrambi? Forse questi hanno un sacco di spazio per miglioramenti che potrebbero beneficiare di questa comprensione', afferma Deiaa Harraz, studente laureato del MIT. I risultati, supportati dalla National Science Foundation e dalla Gordon and Betty Moore Foundation, offrono una nuova prospettiva sulla progettazione dei catalizzatori, potenzialmente influenzando vari processi di produzione chimica oltre la sintesi dell'acetato di vinile.