Une percée majeure dans la catalyse liquide est de transformer la façon dont les produits essentiels sont fabriqués, ce qui rend le processus de fabrication chimique plus rapide, plus sûr et plus durable que jamais.
Des chercheurs de l’Université Monash, de l’Université de Sydney et de l’Université RMIT ont développé un catalyseur liquide qui pourrait transformer la production chimique dans une gamme d’industries – des produits pharmaceutiques et des produits durables en matériaux avancés.
En dissolvant le palladium dans le gallium liquide, l’équipe, dirigée par le professeur agrégé Md. Arifur Rahim du département de génie chimique et biologique de l’Université Monash, a créé un système catalytique autorégénérant avec une efficacité sans précédent.
Le nouveau catalyseur a démontré des performances extraordinaires dans les réactions de couplage croisé de Suzuki-Miyaura – une technique lauréate du prix Nobel utilisé pour former des liaisons carbone-carbone (C – C) – essentiels dans les produits pharmaceutiques, les agrochimiques et les sciences des matériaux.
Leur percée, publié dans Avancées scientifiquespourrait révolutionner la production de produits essentiels à travers les industries, des produits pharmaceutiques vitaux et des agrochimiques écologiques à des matériaux avancés comme les plastiques, les polymères et les composants électroniques.
« Ce nouveau catalyseur tire parti du comportement unique en forme de fluide des atomes de palladium dans un mélange de gallium liquide, ce qui le rend exceptionnellement efficace pour accélérer les réactions – les accélérant jusqu’à 100 000 fois plus rapidement que les meilleurs catalyseurs de palladium existants », a déclaré le professeur agrégé Rahim.
Expliquant davantage le processus, le co-auteur principal du RMIT, le Dr Andrew J. Christofferson, a déclaré: « Nous avons constaté que les atomes de palladium se situeraient juste en dessous de la surface liquide, activeraient les atomes de gallium au-dessus, et la réaction se produirait là-bas. Ceci est complètement différent d’un catalyseur à l’état solide. »
Md. Hasan al Banna, le premier auteur du journal, a souligné une autre caractéristique clé: « Une autre caractéristique distinctive de ce système est son fonctionnement en tant que véritable catalyseur hétérogène sans la lixiviation des ions de palladium, qui peuvent contaminer les produits pharmaceutiques et présenter des risques de santé importants. »
Les chercheurs espèrent que leur travail inspirera de nouvelles innovations dans la conception du catalyseur, ouvrant la voie à des processus industriels plus verts et plus efficaces dans le monde.
Le co-auteur principal, le professeur Kourosh Kalantar-Zadeh, a déclaré: « Cette progression devrait transformer la fabrication de produits chimiques, offrant une production plus rapide, plus sûre et plus durable dans toutes les industries, des produits pharmaceutiques aux matériaux avancés. »
Plus d’informations:
Md. Hasan al Banna et al, Liquid Palladium pour la formation de liaisons carbone-carbone à haute résolution, Avancées scientifiques (2025). Doi: 10.1126 / sciadv.adt9037. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt9037