Forskare från Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST) och University of Torino (UNITO) har tillsammans klargjort nanostrukturen hos den heterogena Ziegler-Natta-katalysatorn med hjälp av kombinerade synkrotronröntgenanalystekniker, vibrationsspektrokopior, och molekylära simuleringar.

Att förstå strukturen och arbetsprincipen för praktiska katalysatorer är till stor del fördelaktigt för att designa katalysatorer med önskade funktioner. Dock, detta är ofta omöjligt på grund av den inneboende komplexiteten hos sådana katalysatorer. Ziegler-Natta-katalysatorn är en av de mest sofistikerade praktiska katalysatorerna för dess prestanda vid framställning av önskade polyolefiner med extremt högt utbyte. Ändå, strukturen hos byggnadsenheten i nanostorlek för denna katalysator har inte förståtts fullt ut under sex decennier.

De samarbetande forskarteamen i Japan och Italien bestämde kvantitativt den strukturella störningen och dimensionerna av byggnadsenheten baserat på total spridningsanalys av synkrotronröntgen med hjälp av molekylära simuleringar. Ytterligare, genom att kombinera infraröda spektroskopier med toppmoderna DFT-simuleringar, byggnadsenhetens morfologi och ytexponering klargjordes. Den nuvarande forskningen motsvarar det första försöket att använda synkrotronröntgen totalt spridning och Far IR-spektroskopi för studien av Ziegler-Natta-katalysatorn. Sådant mångfacetterat tillvägagångssätt kastar framgångsrikt nytt ljus över den fullständiga klarläggandet av nanostrukturen i praktiska heterogena katalysatorer.

Artiklar med titeln "Revisiting the identity of δ-MgCl2:Part I. Structural disorder studyed by synchrotron X-ray total scattering" och "Revisiting the identity of δ-MgCl2:Part II. Morfologi och exponerade ytor studerade genom vibrationsspektroskopier och DFT-beräkning" är båda publicerade i Journal of Catalysis .