Les anhydrides polyisobuténylsucciniques (PIBSA) sont importants pour l'industrie automobile en raison de leur large utilisation dans les formulations de lubrifiants et de carburants. leur synthèse, cependant, nécessite des températures élevées et, donc, coût plus élevé.

L'ajout d'un acide de Lewis - une substance qui peut accepter une paire d'électrons - en tant que catalyseur rend la formation de PIBSA plus efficace. Mais quel acide de Lewis ? Malgré l'importance des PIBSA dans l'espace industriel, un moyen simple de cribler ces catalyseurs et de prédire leurs performances n'a pas encore été développé.

Nouvelle recherche menée par le Computer-Aided Nano and Energy Lab (CANELa) à la Swanson School of Engineering de l'Université de Pittsburgh, en collaboration avec la société Lubrizol, aborde ce problème en révélant le mécanisme détaillé de la réaction catalysée par un acide de Lewis en utilisant la modélisation informatique. L'oeuvre, a récemment fait la couverture du journal Chimie industrielle et technique Recherche, permet de mieux comprendre l'activité catalytique et crée une base pour le criblage informatique des catalyseurs à l'avenir.

"Les PIBSA sont généralement synthétisés par la réaction entre l'anhydride maléique et le polyisobutène. L'ajout d'acides de Lewis accélère la réaction et réduit l'apport d'énergie nécessaire à la formation de PIBSA, " a expliqué Giannis Mpourmpakis, le Bicentennial Alumni Faculty Fellow et professeur agrégé de génie chimique et pétrolier à Pitt. "Mais le mécanisme de réaction n'a pas été bien compris, et il n'y a pas beaucoup d'exemples de cette réaction dans la littérature. Notre travail aide à expliquer la façon dont la réaction se produit et identifie les acides de Lewis qui fonctionneront le mieux. »

Ces nouvelles informations fondamentales contribueront à la découverte de catalyseurs acides de Lewis pour la production chimique industrielle à un rythme plus rapide et à moindre coût.

"L'alliance entre l'Université de Pittsburgh et Lubrizol a joué un rôle déterminant dans la démonstration de la manière dont les universités et l'industrie des procédés chimiques peuvent travailler ensemble pour produire des résultats commercialement pertinents, " a déclaré Glenn Cormack, Global Process Innovation Manager chez The Lubrizol Corporation. « La combinaison des connaissances et de l'expertise de la Swanson School of Engineering et de la Lubrizol Corporation permet aux deux parties d'accéder à certaines des meilleures techniques de calcul et expérimentales disponibles lors de l'exploration de nouveaux défis. »

La recherche est l'une des nombreuses collaborations entre Pitt et Lubrizol Corporation, un fournisseur de produits chimiques de spécialité basé en Ohio pour le transport, marchés industriels et de consommation. L'alliance avec Lubrizol, maintenant dans sa septième année, offre aux étudiants des occasions pratiques de découvrir comment les connaissances et les compétences qu'ils développent sont utilisées dans l'industrie chimique. À la fois, les étudiants acquièrent des connaissances mondiales sur la façon dont la recherche de Pitt contribue à améliorer les processus et les produits de Lubrizol.

"Au cours des dernières années, notre partenariat avec Lubrizol a conduit à de nouveaux, des moyens innovants pour Lubrizol de fabriquer des produits et de repenser leurs procédés de fabrication, " a déclaré Steven Little, William Kepler Whiteford Professeur titulaire et président du Département de génie chimique et pétrolier. "Nous apprenons énormément d'eux aussi, et toutes ces publications sont la preuve d'une alliance qui continue de grandir."

Le papier, "Dépistage informatique des catalyseurs acides de Lewis pour la réaction ène entre l'anhydride maléique et le polyisobutylène, " a été publié dans la revue ACS Recherche I&EC . Il a été rédigé par Cristian Morales-Rivera et Giannis Mpourmpakis chez Pitt et Nico Proust et James Burrington chez Lubrizol Corporation.