Des scientifiques de l'Université de Cardiff ont créé une nouvelle méthode simple pour créer des catalyseurs à base de métaux précieux et ont montré que l'or reste toujours le plus stable et le plus efficace de tous.

La catalyse est le processus d'accélération des réactions chimiques pour rendre les produits moins chers, nettoyeur, plus sûr et plus durable. On estime que 85 pour cent des produits dans le monde nécessitent un catalyseur à un certain stade de leur production.

Bien que l'or soit connu pour être un matériau relativement inerte, les travaux lancés par le professeur Graham Hutchings du Cardiff Catalysis Institute ont montré qu'il s'agit en fait d'un catalyseur très efficace dans des réactions spécifiques.

L'une de ces réactions est la production de chlorure de vinyle monomère (VCM) - le principal ingrédient du PVC.

À la suite de ce travail de pionnier, le catalyseur aurifère a maintenant été commercialisé par la société chimique leader Johnson Matthey et est actuellement en production dans un réacteur spécialement construit à Shanghai, Chine.

Les estimations actuelles suggèrent que 20 millions de tonnes de chlorure de vinyle pourraient être fabriquées chaque année en utilisant le catalyseur d'or.

Plus important, le catalyseur à l'or a remplacé un catalyseur au mercure toxique qui était auparavant utilisé pour cette réaction, qui est non seulement extrêmement nocif pour l'environnement, mais également répertorié comme une menace pour la santé humaine par l'Organisation mondiale de la santé.

La convention de Minamata récemment ratifiée par l'OMS stipule que toutes les nouvelles usines de VCM doivent utiliser des catalyseurs sans mercure et, dans un avenir proche, toutes les usines industrielles existantes doivent passer à des alternatives sans mercure.

Dans une nouvelle étude, publié aujourd'hui dans Chimie de la nature , l'équipe a développé une nouvelle méthode simple pour créer le catalyseur d'or en utilisant l'acétone comme solvant comme l'un des ingrédients clés.

La méthode a conduit à la création de cations d'or monodispersés sur le catalyseur et ainsi l'or est présent comme un seul site. En utilisant des techniques de caractérisation avancées, en partenariat avec le professeur Kiely de la Lehigh University aux États-Unis, ces cations d'or à site unique se sont avérés être les espèces actives et sont également très stables dans les conditions de réaction

De plus, la nouvelle méthode pourrait être utilisée pour produire des catalyseurs à base d'autres métaux précieux, dont le platine, palladium et ruthénium, tous se sont également révélés prometteurs dans la production de VCM et sont également préparés en tant que catalyseurs à site unique.

Cependant, en comparaison avec l'or pour cette réaction particulière, les résultats ont montré que l'or restait le catalyseur le plus stable et le plus actif.

Commentant les conclusions, Le professeur Graham Hutchings a déclaré :« La création de catalyseurs à site unique a longtemps été une tâche compliquée ; cependant, nous avons proposé une méthode beaucoup plus simple qui crée ces sites uniques et peut être utilisée pour créer toute une série d'autres catalyseurs.

"Nous espérons que ce travail pourra faire avancer notre travail de pionnier dans le développement de catalyseurs pour la production de VCM et ainsi éradiquer l'utilisation du mercure qui constitue une menace sérieuse à la fois pour l'environnement et la santé humaine."