La nanostructure du catalyseur hétérogène de Ziegler-Natta a été clarifiée sur la base de techniques analytiques de pointe. À gauche :données synchrotron typiques et modèle nanoparticulaire déterminé de la particule primaire du catalyseur. A droite :spectres IR lointains expérimentaux d'une série de supports de catalyseurs, et les polyèdres de Wulff dérivés sur la base de l'énergie de formation de surface. Crédit :Japan Advanced Institute of Science and Technology
Des scientifiques du Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST) et de l'Université de Turin (UNITO) ont clarifié en coopération la nanostructure du catalyseur hétérogène Ziegler-Natta au moyen de techniques d'analyse par rayons X synchrotron combinées, spectrocopies vibrationnelles, et des simulations moléculaires.
Comprendre la structure et le principe de fonctionnement des catalyseurs pratiques est largement bénéfique pour la conception de catalyseurs avec les fonctions souhaitées. Cependant, ceci est souvent irréalisable en raison de la complexité inhérente de tels catalyseurs. Le catalyseur Ziegler-Natta est l'un des catalyseurs pratiques les plus sophistiqués pour ses performances dans la production des polyoléfines souhaitées à un rendement extrêmement élevé. Néanmoins, la structure de l'unité de construction nanométrique de ce catalyseur n'a pas été entièrement comprise depuis six décennies.
Les équipes de recherche collaborative du Japon et de l'Italie ont déterminé quantitativement le désordre structurel et les dimensions de l'unité de construction sur la base d'une analyse de diffusion totale des rayons X au synchrotron assistée par des simulations moléculaires. Plus loin, en combinant des spectroscopies infrarouges avec des simulations DFT de pointe, la morphologie et l'exposition de surface de l'unité de construction ont été clarifiées. La recherche actuelle correspond à la première tentative d'adoption de la diffusion totale des rayons X synchrotron et de la spectroscopie IR lointaine pour l'étude du catalyseur Ziegler-Natta. Une telle approche à multiples facettes a réussi à jeter un nouvel éclairage sur l'élucidation complète de la nanostructure dans des catalyseurs hétérogènes pratiques.
Articles intitulés "Revisiting the identity of δ-MgCl2:Part I. Structural Disorder study by synchrotron X-ray total scattering" et "Revisiting the identity of δ-MgCl2:Part II. Morphologie et surfaces exposées étudiées par spectroscopie vibrationnelle et calcul DFT" sont tous deux publiés dans le Journal de Catalyse .
