Screening ad elevata produttività nella catalisi chimica
Malgrado il significato e l'ampia utilità della catalisi chimica nella fabbricazione di prodotti chimici e combustibili, la ricerca di catalizzatori nuovi e migliorati continua ad essere un processo arduo, per tentativi ed errori. Nel tentativo di accelerare il processo di ricerca di percorsi catalitici dai reagenti iniziali ai prodotti, il consorzio di progetto COMBICAT si è appoggiato ai recenti progressi compiuti nei metodi computazionali. Grazie all'uso dei computer per l'acquisizione e l'analisi dei dati, sono stati possibili approcci ad alta produttività agli esperimenti di scoperta di materiali. Tra questi, la preparazione e caratterizzazione dei campioni in parallelo invece che in serie. Questa sperimentazione è nota come analisi combinatoria, in cui molti esperimenti simili sono svolti simultaneamente ed analizzati a ciascuna fase. Presso il Centre national de la recherche scientifique, è stato progettato un sistema di reattore parallelo dotato di funzioni di commutazione di valvole opzionale per testare la catalisi eterogenea. Le variazioni di carico nei 16 reattori caricati di catalizzatori corrispondono a differenti velocità di spazio e consentono misurazioni cinetiche simultanee quando questi sono indipendentemente esposti a miscele gassose a più componenti. Inoltre il sistema fornisce analisi di prodotto risolte nel tempo e studi di disattivazione veloce dei catalizzatori in condizioni di pressione atmosferica. La rilevazione di prodotti intermedi a vita breve altamente reattivi è stata ottenuta a vuoto spinto utilizzando un reattore TAP (Temporal analysis of product) a regime di millisecondi. Facendo passare la catalisi da semplice screening al livello di comprensione fondamentale dei meccanismi di reazione si potrà arrivare rapidamente alla progettazione razionale dei catalizzatori.
