Andy Beale travaille chez Diamond Light Source. Crédit :Diamond Light Source Ltd
Un nouvel article vient de paraître dans Catalyse naturelle montre les moyens simples de contrôler la structure des nanoparticules de platine et de régler leurs propriétés catalytiques.
Recherche menée par le Cardiff Catalysis Institute (CCI) en collaboration avec des scientifiques de l'Université Lehigh, Université de Jazan, Université du Zhejiang, Université de Glasgow, Université de Bologne, Complexe de recherche à Harwell (RCaH), et University College London ont combiné leurs compétences uniques pour développer et comprendre en utilisant des méthodes de caractérisation avancées (en particulier TEM et B18 à Diamond Light Source), comment il est possible d'utiliser une méthode de préparation simple pour contrôler et manipuler les structures de nanoparticules métalliques. Ces nanoparticules métalliques sont largement utilisées par l'industrie comme catalyseurs innovants pour la production de produits chimiques en vrac comme les polymères, combustibles liquides (par ex. diesel, essence) et d'autres spécialités chimiques (produits pharmaceutiques).
Meenakshisundaram Sankar de l'Institut de catalyse de Cardiff, qui ont mené cette recherche avec G. J. Hutchings, explique, « Simplement en optimisant des paramètres de préparation très standards, nous montrons comment il est possible de manipuler les caractéristiques structurelles des nanoparticules de platine supportées sur l'oxyde de titane pour produire un catalyseur hautement actif et sélectif pour la synthèse d'anilines fonctionnalisées. Ces produits sont utilisés dans la synthèse de biens de consommation courante tels que les produits pharmaceutiques, engrais et colorants. C'est un énorme pas en avant dans la compréhension du rôle des paramètres de préparation dans le réglage de la structure des nanoparticules de platine et cela nous permettra de concevoir des nanoparticules métalliques plus actives. »
La caractéristique clé de cet article est le réglage des sites actifs (où la réaction catalytique se produit) dans les nanoparticules de platine par divers traitements thermiques et en utilisant de très faibles quantités de platine pour produire un catalyseur optimisé.
Andy Beale, Professeur de chimie inorganique, UCL basée au Complexe de Recherche à Harwell, l'une des installations scientifiques de collaboration de Diamond dit, "En utilisant 10 fois moins de platine métal, nous avons considérablement réduit le coût de fabrication de ce catalyseur. Même, avec des quantités inférieures de métal, le catalyseur est soit également actif soit plus actif que le catalyseur commercial actuel. Un autre avantage important est que ce catalyseur ne produit pas de sous-produits indésirables (qui génèrent des déchets et sont très coûteux à séparer et à nettoyer). »
Une équipe multidisciplinaire de collègues ayant accès à des ressources de caractérisation extrêmement puissantes à Diamond Light Source, le Synchrotron du Royaume-Uni a permis aux chercheurs du CCI d'acquérir une compréhension fondamentale de la structure requise pour optimiser ce système de catalyseur à nanoparticules.
Cette recherche a été publiée dans un article intitulé "Tuning of catalytic sites in Pt/TiO
Professeur Laurent Chapon, Le directeur des sciences physiques de Diamond Light Source conclut :« On estime que la catalyse est impliquée dans 90 % de tous les procédés chimiques et dans la création de 60 % des produits chimiques disponibles sur le marché, c'est pourquoi il est étudié à l'échelle atomique. La nécessité de comprendre la catalyse à ce niveau est motivée par des préoccupations à la fois économiques et environnementales; il y a donc un intérêt global à optimiser la synthèse de nouveaux matériaux catalytiques et à comprendre le processus fondamental de la catalyse.
« Au Diamant, nous fournissons des techniques analytiques spécialisées pour la caractérisation atomique à microscopique de divers matériaux catalytiques, et l'étude in situ de procédés catalytiques à la pointe de la technologie. Nous sommes ravis que l'équipe ait réussi jusqu'à présent à régler les propriétés catalytiques des nanoparticules de platine."
