Así como Cenicienta pasó de ser una adolescente pobre a una princesa magnífica con la ayuda de un poco de magia, los científicos del Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de EE. UU. Han transformado un metal común en un catalizador útil para una amplia clase de reacciones, un papelanteriormente reservado para metales preciosos caros.
En un nuevo estudio, el químico de Argonne Max Delferro impulsó y analizó la actividad catalítica sin precedentes de un elemento llamado vanadio para la hidrogenación, una reacción que se usa para hacer de todo, desde aceites vegetales hasta productos petroquímicos y vitaminas.
"Normalmente, catalizar estas reacciones normalmente ha requerido metales preciosos, como platino, paladio o rodio", dijo Delferro.
"Si podemos hacer que el vanadio u otro metal abundante sea tan catalíticamente activo como los metales nobles, podemos generar ahorros de costos dramáticos en estos procesos catalíticos tan comunes y comercialmente importantes".
El vanadio es lo que los químicos llaman un metal de transición de primera fila, que se refiere a su lugar en la tabla periódica. Al igual que sus vecinos titanio y cromo, el vanadio es mucho más abundante y más barato que los metales preciosos.
Desafortunadamente, la mayor parte del vanadio por sí solo no funcionará para el proceso de hidrogenación. Para que el vanadio funcione se requiere un proceso de tres pasos. Primero, el vanadio tiene que estar en su estado de oxidación 3+, un estado muy reactivo pero inestable.En segundo lugar, el vanadio tenía que estar relativamente disperso en la superficie; si los grupos de átomos de vanadio eran demasiado grandes, dejarían de ser tan activos. Por último, los átomos de vanadio tenían que tener "poca coordinación", lo que significa quesería un espacio electrónico para que las moléculas objetivo se unieran.
"Obtener vanadio de un solo átomo en esta configuración especial en superficies de óxido metálico no es fácil", dijo Delferro. "Requiere el uso de técnicas sintéticas especiales como la química organometálica de la superficie y la deposición de capas atómicas. Sin embargo, si podemos hacer vanadiou otro metal abundante tan catalíticamente activo como los metales nobles, podemos generar ahorros de costos dramáticos en estos procesos catalíticos tan comunes y comercialmente importantes ".
Cuando Delferro y su equipo crearon el vanadio en esta configuración, vieron un aumento dramático en la actividad catalítica.
Un artículo basado en el estudio, "Organovanadio III aislado y bien definido en sílice: catalizador de sitio único para la hidrogenación de alquenos y alquinos", apareció en línea en Comunicaciones químicas el 9 de mayo en el número especial "Investigadores emergentes de ChemComm 2017".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Laboratorio Nacional de Argonne . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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