Les catalyseurs jouent un rôle central dans les réactions chimiques, leur permettant de se produire plus rapidement et plus efficacement. Traditionnellement, les catalyseurs étaient basés sur des métaux coûteux et rares tels que le platine, le rhodium et le palladium. Ces métaux sont non seulement limités en disponibilité, mais posent également des problèmes environnementaux en raison de leur toxicité.
L'équipe de recherche, dirigée par Yiyang Li, scientifique du SLAC, s'est concentrée sur l'oxyde de tungstène, un composé abondant et sans danger pour l'environnement. En manipulant sa structure et sa composition, ils ont pu transformer l'oxyde de tungstène en un catalyseur très efficace pour plusieurs réactions chimiques importantes, notamment la production d'hydrogène, l'élimination du dioxyde de carbone et la synthèse de produits pharmaceutiques.
L'une des réalisations notables de l'équipe a été le développement d'un catalyseur à base d'oxyde de tungstène pour la conversion du dioxyde de carbone en éthanol, un carburant renouvelable. Ce processus consiste à capturer le dioxyde de carbone provenant des émissions industrielles ou de l'atmosphère et à le convertir en un produit de valeur.
"Nos travaux démontrent que l'oxyde de tungstène peut être un catalyseur polyvalent pour toute une gamme de transformations chimiques durables", a déclaré Li. "Cette découverte ouvre de nouvelles possibilités pour le développement de procédés respectueux de l'environnement susceptibles de réduire notre dépendance aux combustibles fossiles et d'atténuer les émissions de carbone."
Les chercheurs ont utilisé une combinaison de techniques de caractérisation avancées, de calculs théoriques et de méthodes expérimentales pour obtenir des informations détaillées sur la structure, les propriétés et la réactivité des catalyseurs à base d'oxyde de tungstène. Cette compréhension leur a permis de concevoir et d'optimiser les catalyseurs pour des applications spécifiques.
Les résultats rapportés dans la revue Nature Communications constituent une avancée significative dans le développement d’une catalyse durable. En exploitant le potentiel de matériaux abondants et respectueux de l’environnement comme l’oxyde de tungstène, les scientifiques peuvent ouvrir la voie à des processus chimiques plus écologiques et plus efficaces, contribuant ainsi à un avenir plus durable.
