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Tailored nanosized metal catalysts for improving activity and selectivity via engineering of their structure and local environment

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La personnalisation nanométrique des réactions chimiques

Des chercheurs financés par l''UE ont progressé de manière significative dans l''amélioration de la sélectivité des catalyseurs métalliques d''importance industrielle.

Technologies industrielles

Les catalyseurs sont des mélanges utilisés pour accélérer les réactions chimiques sans être eux-mêmes modifiés par les réactions de façon à pouvoir les réutiliser plusieurs fois. Les catalyseurs font, en quelque sorte, office d''intermédiaires chimiques. Ils doivent réunir uniquement les mélanges requis pour un produit déterminé - à savoir, ils doivent présenter une spécificité relative aux substrats de réaction - et ainsi améliorer à la fois l''efficacité de la production et la pureté du produit fini. En fait, la production de produits chimiques fins tels que ceux utilisés dans les produits pharmaceutiques, alimentaires et les parfums est souvent limitée par la faible spécificité du catalyseur utilisé dans les réactions de synthèse. Accroître la connaissance fondamentale des propriétés et comportements à l''échelle nanométrique des catalyseurs chimiques en vue de concevoir de meilleurs catalyseurs était l''objectif du projet Nanocat. Les chercheurs se sont concentrés sur divers métaux de même taille particulaire dans différents environnements locaux afin d''établir le lien entre les propriétés du catalyseur et leurs rôle dans les réactions d''hydrogénation/oxydation et d''isomérisation d''importance industrielle. Ils ont préparé des catalyseurs constitués de particules métalliques de taille nanométrique d''importance industrielle intégrées à des matrices organiques ou non organiques. Ils ont ensuite mené des études cinétiques pour établir une corrélation entre les propriétés du catalyseur et son comportement. Les travaux de modélisation ont permis de donner une image claire des mécanismes de réaction pour les réactions relevant du domaine industriel et les catalyseurs choisis. La création d''une base de connaissances concernant le rapport entre la taille/l''environnement local des particules métalliques et la performance du catalyseur a abouti à la préparation d''un prototype de catalyseur. Le projet Nanocat a amélioré la compréhension du comportement des particules nanométriques des catalyseurs métalliques, avec le potentiel d''améliorer la sélectivité des catalyseurs. Plusieurs catalyseurs de type industriel, destinés aux secteurs pharmaceutique, alimentaire et de la parfumerie, offrent désormais une performance améliorée.

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