Un catalizzatore intelligente per la chimica sostenibile
Una svolta nel campo dei catalizzatori a singolo atomo
Un gruppo di ricerca del Politecnico di Milano ha sviluppato un innovativo catalizzatore monoatomico in grado di adattare selettivamente la propria attività chimica. Si tratta di un passo avanti fondamentale nella chimica sostenibile e nella progettazione di processi industriali più efficienti e programmabili. Lo studio è stato pubblicato sul Journal of the American Chemical Society.
Catalizzatore a singolo atomo per applicazioni di sintesi chimica sostenibile, con comportamento intelligente e riconfigurabile
Politecnico di Milano
Questo risultato rappresenta una svolta nel campo dei catalizzatori a singolo atomo. Per la prima volta, gli scienziati hanno dimostrato la possibilità di progettare un materiale che può cambiare selettivamente la sua funzione catalitica a seconda dell'ambiente chimico. Si tratta di una sorta di "interruttore molecolare" che consente di eseguire reazioni complesse in modo più pulito ed efficiente, utilizzando meno energia rispetto ai processi convenzionali.
La ricerca si concentra su un catalizzatore a base di palladio in forma atomica incapsulato in una struttura organica appositamente progettata. Questa struttura permette al materiale di "passare" da una reazione all'altra in chimica organica - bioreazione e accoppiamento carbonio-carbonio - semplicemente variando le condizioni di reazione.
Abbiamo creato un sistema in grado di modulare la reattività catalitica in modo controllato, aprendo la strada a trasformazioni chimiche più intelligenti, selettive e sostenibili", spiega Gianvito Vilé, docente del Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica "Giulio Natta" del Politecnico di Milano e coordinatore dello studio.
Oltre alla flessibilità di reazione, il nuovo catalizzatore si distingue per la stabilità, la riciclabilità e il ridotto impatto ambientale. Le analisi "verdi" condotte dal team mostrano una significativa diminuzione dei rifiuti e dei reagenti pericolosi.
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Pubblicazione originale
Vitthal B. Saptal, Clara Saetta, Adriana Laufenböck, Martin Sterrer, Ik Seon Kwon, Andrea Lucotti, Matteo Tommasini, Ondřej Tomanec, Aristides Bakandritsos, Giovanni Di Liberto, Gianfranco Pacchioni, Gianvito Vilé; "An Adaptive Palladium Single-Atom Catalyst Enabling Reactivity Switching between Borylation and C–C Coupling"; Journal of the American Chemical Society, Volume 147, 2025-5-23
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