Un equipo de químicos de la Universidad de Houston ha informado sobre el descubrimiento de una nueva clase de catalizador para producir polietileno de peso ultra alto, una nueva fuente potencial de plástico de alta resistencia y resistente a la abrasión utilizado para productos que van desde chalecos antibalasa articulaciones artificiales.
El catalizador a base de níquel se describe en un artículo publicado el viernes 25 de enero en Comunicaciones de la naturaleza .
"Esta es una clase completamente nueva de catalizadores que pueden producir polietileno de peso ultra alto", dijo el coautor Olafs Daugulis, Presidente de Química Robert A. Welch en UH. "Hemos demostrado que esta clase de catalizadores de níquel funciona"
Otros investigadores involucrados en el trabajo incluyen al primer autor Andrew L. Kocen, estudiante de doctorado y profesor de química Maurice Brookhart. Todos están afiliados al Centro Welch para la Excelencia en Química de Polímeros en UH.
El polietileno se encuentra entre los plásticos más populares del mundo, derivado del gas natural y el petróleo crudo y se utiliza para bolsas de plástico, botellas de champú, juguetes para niños y otros bienes de consumo. Brookhart señaló que todo el polietileno comercial se produce actualmente por el llamado "catalizadores de metales tempranos, "principalmente titanio y circonio. El níquel, uno de un grupo de metales conocidos como" metales de transición tardía ", es abundante y económico, lo que hace que los catalizadores basados en níquel sean atractivos desde un punto de vista comercial.
El grupo de investigación de Brookhart informó los primeros catalizadores a base de níquel para su uso en la síntesis de poliolefinas, incluido el polietileno, a mediados de la década de 1990. Esos catalizadores tempranos tenían dos moléculas a base de nitrógeno, o ligandos, unidos al níquel. El nuevo catalizadoren su lugar se basa en un solo ligando de fosfina.
Los investigadores informaron que el nuevo catalizador es altamente activo, alcanzando 3.8 millones de pérdidas por hora, pero es relativamente de corta duración, con una polimerización que se reduce drásticamente en aproximadamente cuatro minutos.
"Aquí informamos que el complejo tri-1-adamantilfosfina-níquel [Ad 3 PNiBr 3 ] - [Anuncio 3 PH] +, cuando se expone a activadores de alquil aluminio, polimeriza etileno a polietileno de peso molecular ultra alto M n hasta 1.68x10 6 g mol -1 con actividades iniciales que alcanzan un notable 3.8 millones de pérdidas por hora a 10 ° C ", escribieron.
Se necesitará más trabajo para producir un catalizador comercialmente viable, pero Daugulis dijo que la prueba de concepto ofrece un punto de partida valioso. "Todos los inventos prácticos se basan en investigaciones fundamentales", dijo. "Ahí es donde empiezan las cosas".
Brookhart dijo que equilibrar la actividad catalítica, conocida como frecuencia de rotación, con longevidad será clave para cualquier comercialización potencial.
"Para ser comercial, un catalizador necesita una frecuencia de rotación idealmente alta y una vida útil larga", dijo. "El catalizador actual tiene una frecuencia de rotación inicial excepcional, pero la vida útil es corta. Para ser comercialmente interesante, la vida útil del catalizador necesita ser mejorada"
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Houston . Original escrito por Jeannie Kever. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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