Investigadores del MIT han descubierto que un catalizador común funciona alternando entre dos formas diferentes, lo que contradice una suposición largamente sostenida. 

El proceso de catálisis -en el que un material acelera una reacción química- es crucial para la producción de muchas de las sustancias químicas utilizadas en nuestra vida cotidiana. Pero aunque estos procesos catalíticos están muy extendidos, los investigadores a menudo carecen de una comprensión clara de cómo funcionan exactamente.

 

Un nuevo análisis realizado por investigadores del MIT ha demostrado que un importante proceso de síntesis industrial, la producción de acetato de vinilo, requiere que un catalizador adopte dos formas diferentes, que van y vienen de una a otra a medida que se desarrolla el proceso químico.

 

Foto de Vedrana Filipović en Unsplash

 

Antes se pensaba que sólo se necesitaba una de las dos formas. Los nuevos hallazgos se han publicado en la revista Science, en un artículo de los estudiantes de posgrado del MIT Deiaa Harraz y Kunal Lodaya, el doctor Bryan Tang, y el profesor de química e ingeniería química del MIT Yogesh Surendranath.

 

Hay dos grandes clases de catalizadores: los catalizadores homogéneos, que consisten en moléculas disueltas, y los catalizadores heterogéneos, que son materiales sólidos cuya superficie proporciona el lugar para la reacción química. "Durante mucho tiempo", dice Surendranath,“ha existido la opinión generalizada de que o bien la catálisis se produce en estas superficies, o bien en estas moléculas solubles”. Pero la nueva investigación demuestra que en el caso del acetato de vinilo -un importante material que se utiliza en muchos productos poliméricos, como el caucho de las suelas de los zapatos- existe una interacción entre ambas clases de catálisis.

"Lo que hemos descubierto", explica Surendranath, “es que estos materiales metálicos sólidos se convierten en moléculas y luego vuelven a convertirse en materiales, en una danza cíclica”.

 

Y añade: "Este trabajo pone en tela de juicio este paradigma según el cual hay un tipo de catálisis u otro. En realidad, podría haber una interacción entre ambas en ciertos casos, y eso podría ser realmente ventajoso para tener un proceso que sea selectivo y eficiente".

 

La síntesis del acetato de vinilo es una reacción industrial a gran escala desde los años sesenta, y se ha investigado y perfeccionado a lo largo de los años para mejorar su eficacia. Según los investigadores, esto se ha conseguido en gran medida mediante un método de ensayo y error, sin una comprensión precisa de los mecanismos subyacentes.

 

Más información en https://news.mit.edu

 

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