Image schématique montrant la différence de réactivité entre un complexe manganèse(III)–hydroxo et un complexe manganèse(III)–aqua. Crédit : Journal de la Société américaine de chimie (2024). DOI: 10.1021/jacs.4c01927
Une équipe de recherche affiliée à l’UNIST a développé un nouveau catalyseur qui imite la capacité d’une enzyme naturelle à décomposer les hydrocarbures nocifs, ouvrant la voie à une approche plus respectueuse de l’environnement et plus économe en énergie pour réduire la pollution.
Dirigée par le professeur Jaeheung Cho du département de chimie de l’UNIST, l’équipe de recherche a réussi à créer un nouveau catalyseur qui imite la capacité des métalloenzymes, omniprésentes dans la nature, à oxyder les hydrocarbures.
La recherche a été publiée dans la version en ligne de Journal de la Société américaine de chimie le 3 juin 2024.
En ajoutant des ions hydrogène au ligand hydroxo, des molécules d’eau liées à un métal ont été synthétisées. Le nouveau catalyseur, qui utilise des molécules d’eau liées à un métal, peut oxyder les liaisons carbone-hydrogène (C–H) à des températures plus basses que les méthodes existantes, ce qui en fait une innovation majeure pour le développement de technologies durables.
L’ajout d’ions hydrogène au catalyseur au manganèse a considérablement amélioré sa capacité à activer les liaisons oxygène-hydrogène, ce qui a entraîné une accélération des taux de réaction. Cette activité accrue est attribuée au potentiel de réduction accru du manganèse, obtenu en modifiant le ligand hydroxyle pour inclure de l’eau.
Le nouveau catalyseur a démontré son efficacité dans l’oxydation de l’anthracène, une substance dotée de fortes liaisons carbone-hydrogène, à basse température, éliminant ainsi efficacement la toxicité. De plus, il a été capable de décomposer les hydrocarbures aromatiques insolubles dans l’eau et chimiquement stables.
Selon le professeur Cho, « c’est la première fois qu’un complexe de manganèse(III) avec deux molécules d’eau réagit avec des hydrocarbures aromatiques à basse température ». Il a souligné que le contrôle du potentiel de réduction du manganèse contribuera au développement de catalyseurs métalliques importants sur le plan industriel, capables de rompre les fortes liaisons carbone-hydrogène.
Plus d’information:
Yuri Lee et al., Contrôle du potentiel redox d’un complexe manganèse(III)–bis(hydroxo) par protonation et réactivité de transfert d’atome d’hydrogène, Journal de la Société américaine de chimie (2024). DOI: 10.1021/jacs.4c01927
Fourni par l’Institut national des sciences et technologies d’Ulsan
Citation:Un nouveau catalyseur inspiré de la nature ouvre la voie à une décomposition efficace des hydrocarbures (2024, 23 juillet) récupéré le 23 juillet 2024 à partir de
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