Finamente dispersos en lugar de aglomerados
Nuevo catalizador de fosfuro metálico
El grupo de investigación dirigido por la Dra. Constanze Neumann, jefa del grupo Lise Meitner, ha desarrollado un nuevo tipo de catalizador que podría ser de interés para la industria química. Los científicos han publicado sus hallazgos en la revista "Angewandte Chemie International".
Hace tiempo que se sueña con los fosfuros de metales de transición como posibles sustitutos de los catalizadores de metales nobles. Son más baratos y están disponibles en cantidades suficientes. "Pero la oxidación superficial y la síntesis siempre han planteado problemas", explica la Dra. Constanze Neumann, jefa del grupo Lise-Meitner del Max-Planck-Institut für Kohlenforschung de Mülheim. Por ejemplo, su producción requería temperaturas muy elevadas o materiales de partida reactivos que podían ser costosos, muy tóxicos, o ambas cosas. Junto con su equipo, la joven química ha encontrado un método elegante para proporcionar un procedimiento de un solo paso que se basa en materiales seguros y baratos para sintetizar un catalizador que contiene níquel y es estable en el aire. El grupo ha publicado sus resultados como "Very important Paper" en Angewandte Chemie International.
"En nuestro artículo demostramos que es posible alcanzar una elevada dispersión del catalizador", afirma la Dra. Leila Karam, postdoctoranda del grupo de Constanze Neumann y primera autora del artículo. Con la ayuda del ligando superficial adecuado, los científicos pueden aplicar su catalizador a una superficie portadora con la distribución más amplia posible, y de tal forma que esté disponible para la reacción deseada sin aglutinarse ni oxidarse de antemano. Los ligandos son capaces de proteger el catalizador de oxidaciones no deseadas, pero no le impiden promover la reacción deseada. Esta fina distribución garantiza que el catalizador pueda utilizarse en cantidades tan pequeñas como las alternativas convencionales que contienen paladio.
"Estamos muy satisfechos de que nuestro catalizador pueda competir con los catalizadores comerciales de paladio", afirma Constanze Neumann. Esto podría ser interesante para las empresas químicas, donde los catalizadores heterogéneos de paladio se utilizan ampliamente para la hidrogenación selectiva, incluso en la síntesis de productos farmacéuticos.
Y hay otra característica especial: "Hemos podido demostrar que nuestro catalizador sigue funcionando bien aunque se almacene al aire durante más de un año. La oxidación no inutiliza el material", afirma Constanze Neumann. Esto facilita mucho tanto el almacenamiento como la manipulación del catalizador: mientras que otros fosfuros suelen tener que trabajarse en la guantera, el catalizador de Mülheim puede manipularse en una campana extractora normal.
Pero el grupo no quiere quedarse ahí: "Queremos mejorar la reutilización de nuestro catalizador", afirma Constanze Neumann. Además, los investigadores quieren deshacerse de los disolventes necesarios para producir su catalizador. "Queremos que la producción sea lo más ecológica posible".
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