Une étude menée par une équipe de chercheurs de l’Université de l’Oklahoma a été présentée dans Rapports de cellule Sciences physiquesune revue en libre accès mettant en lumière la recherche de pointe en sciences physiques.
L’étude, « Rôles coopératifs des interfaces eau et métal-support dans l’hydrogénation sélective du cinnamaldéhyde sur les catalyseurs au borure de cobalt, » explore le rôle de l’eau dans l’hydrogénation sélective des liaisons carbonyle sur alcène. À l’aide de catalyseurs au cobalt et au borure de cobalt, les chercheurs de l’UO ont analysé l’hydrogénation d’un composé organique appelé cinnamaldéhyde. Ils ont découvert que l’espèce de bore, un élément chimique, joue un rôle crucial dans l’amélioration de l’activité et de la sélectivité catalytiques.
« Nous voulons imiter les enzymes de la nature et en savoir plus sur ce que nous pouvons créer synthétiquement. Nos découvertes pourraient avoir des implications considérables dans la production de produits chimiques industriels », a déclaré le co-chercheur du projet, Daniel Resasco, Ph.D., professeur. à l’École de génie chimique, biologique et des matériaux, Gallogly College of Engineering.
Au cours des traitements thermiques, les espèces de bore subissent un processus appelé exsolution, où elles se séparent de la phase brute et s’accumulent à la surface du catalyseur. Cet enrichissement conduit à la formation d’espèces acides, qui augmentent respectivement de trois et deux fois l’activité et la sélectivité de l’hydrogénation des liaisons carbonyle.
Resasco explique l’importance des découvertes de l’équipe. « Le rôle de l’eau dans l’hydrogénation sélective est depuis longtemps un sujet d’intérêt. Notre étude fournit de nouvelles informations sur les mécanismes sous-jacents et révèle un effet synergique entre les espèces de bore et l’eau, conduisant finalement à une stabilité et une sélectivité accrues des catalyseurs », a-t-il déclaré. .
Le professeur agrégé Bin Wang, Ph.D., est co-investigateur du projet et affirme que l’étude souligne l’importance de trouver le bon équilibre entre le support du catalyseur et les résultats chimiques souhaités. « Cette recherche ouvre de nouvelles possibilités pour développer des processus catalytiques plus efficaces et sélectifs dans la production de produits chimiques industriels », a déclaré Wang.
Resasco remercie Li Gengnan, Ph.D., pour la réflexion scientifique du projet. Gengnan a été boursier postdoctoral à l’UO avant de rejoindre le Centre des nanomatériaux fonctionnels du Laboratoire national de Brookhaven, l’un des cinq centres de recherche scientifique à l’échelle nanométrique créés par le Département de l’énergie.
« Alors que la recherche de procédés chimiques durables et efficaces se poursuit, nous espérons ouvrir la voie à des avancées transformatrices dans la catalyse, nous rapprochant d’un avenir plus vert et plus ingénieux », a déclaré Resasco.
Plus d’information:
Gengnan Li et al, Rôles coopératifs des interfaces eau et métal-support dans l’hydrogénation sélective du cinnamaldéhyde sur les catalyseurs au borure de cobalt, Rapports de cellule Sciences physiques (2023). DOI : 10.1016/j.xcrp.2023.101367