Argonne -kemisten Max Delferro har utvecklat en ovanligt aktiv form av vanadin för hydrogeneringsreaktioner. Vanadin en billig vanlig metall som kan ersätta några av de ädelmetaller som för närvarande finns i katalysatorer som används i dessa reaktioner, används ofta vid bearbetning av petrokemikalier. Upphovsman:Argonne National Laboratory
Precis som Askungen förvandlades från en fattig tonåring till en magnifik prinsessa med hjälp av lite magi, forskare vid U.S. Department of Energy's Argonne National Laboratory har förvandlat en vanlig metall till en användbar katalysator för en stor klass av reaktioner, en roll som tidigare var reserverad för dyra ädelmetaller.
I en ny studie, Argonne -kemisten Max Delferro förstärkte och analyserade den oöverträffade katalytiska aktiviteten hos ett element som kallas vanadin för hydrogenering - en reaktion som används för att göra allt från vegetabiliska oljor till petrokemiska produkter till vitaminer.
"Vanligtvis, katalysering av dessa reaktioner har vanligtvis krävt ädelmetaller, som platina, palladium eller rodium, "Sa Delferro.
Vanadium är vad kemister kallar en första rad övergångsmetall, som hänvisar till dess plats i det periodiska systemet. Liksom sina grannar titan och krom, vanadin är mycket rikligare och billigare än ädelmetallerna.
Tyvärr, mest vanadin i sig kommer inte att fungera för hydrogeneringsprocessen. För att få vanadin att fungera krävs en process i tre steg. Först, vanadium måste vara i 3+ oxidationstillstånd, ett mycket reaktivt men instabilt tillstånd. Andra, vanadin måste spridas relativt på ytan - om klumparna av vanadinatomer var för stora, de skulle sluta vara lika aktiva. Sista, vanadinatomerna måste vara "lågkoordinerade", vilket innebär att det skulle finnas elektroniskt utrymme för målmolekylerna att binda.
"Det är inte lätt att få en atomat vanadin till denna speciella konfiguration på metalloxidytor, "Delferro sa." Det kräver användning av speciella syntetiska tekniker såsom yt -organometallisk kemi och avlagring av atomskikt. Dock, om vi kan göra vanadin eller annan riklig metall lika katalytiskt aktiv som ädelmetallerna, vi kan skapa dramatiska kostnadsbesparingar i dessa mycket vanliga och kommersiellt viktiga katalytiska processer. "
När Delferro och hans team skapade vanadin i denna konfiguration, de såg en dramatisk ökning av katalytisk aktivitet.
En artikel baserad på studien, "Isolerat, Väldefinierat Organovanadium (III) på kiseldioxid:katalysator för en plats för hydrering av alkener och alkyner, "dök upp online Kemisk kommunikation den 9 maj i specialnumret, " ChemComm 2017 framväxande utredare. "
