Un catalizzatore altamente efficiente chì cunverte u gas propanu in idrocarburi più pesanti hè statu sviluppatu da l'Università di Scienza è Tecnulugia di l'Arabia Saudita King Abdullah. (KAUST) circadori. Accelera significativamente una reazzione chimica cunnisciuta cum'è metatesi d'alcane, chì puderia esse usata per pruduce carburanti liquidi.

U catalyseur rearranges propane, chì cuntene trè atomi di carbonu, in altre molécule, cum'è butane (cuntene quattru carboni), pentane (cù cinque carboni) è etanu (cù dui carboni). "U nostru scopu hè di cunvertisce l'alcani di pesu molekulari più bassi in alcani preziosi di gamma diesel", hà dettu Manoja Samantaray da u Centru di Catalisi KAUST.

À u core di u catalyseur sò composti di dui metalli, titaniu è tungstenu, chì sò ancorati à una superficia di silice via atomi d'ossigenu. A strategia aduprata hè a catalisi per u disignu. Studi precedenti anu dimustratu chì i catalizzatori monometallici eranu impegnati in duie funzioni: alcane à olefina è dopu metatesi di l'olefina. U titaniu hè statu sceltu per a so capacità di attivà u ligame CH di paraffini per trasfurmà in olefine, è u tungstenu hè statu sceltu per a so alta attività per a metatesi di l'olefina.

Per creà u catalyseur, a squadra hà riscaldatu a silice per caccià quant'è l'acqua pussibule è dopu aghjunghje l'hexametil tungstenu è u tetraneopentil titaniu, furmendu un polveru giallu chjaru. I circadori anu studiatu u catalizzatore utilizendu a spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR) per dimustrà chì l'atomi di tungstenu è di titaniu si trovanu estremamente vicini nantu à e superfici di silice, forse finu à ≈0,5 nanometri.

I circadori, guidati da u Direttore di u centru Jean-Marie Basset, anu pruvatu dopu u catalizzatore calendu à 150 ° C cù propanu per trè ghjorni. Dopu avè ottimisatu e cundizioni di reazione, per esempiu, permettendu à u propanu di scorri continuamente sopra u catalizzatore, anu truvatu chì i prudutti principali di a reazione eranu etanu è butanu è chì ogni paru di atomi di tungstenu è titaniu puderia catalizà una media di 10.000 cicli prima. perde a so attività. Stu "numeru di turnover" hè u più altu mai rapportatu per una reazione di metatesi di propanu.

Stu successu di catalysis by design, i circadori pruposti, hè duvuta à un effettu cooperative previstu trà i dui metalli. Prima, un atomu di titaniu sguassate l'atomi di l'idrogenu da u propanu per furmà u propene è dopu un atomu di tungstenu vicinu rompe u propene apertu à u so doppiu legame di carbonu-carbonu, creendu frammenti chì ponu recombine in altri idrocarburi. I circadori anu ancu truvatu chì i puzziche di catalizzatore chì cuntenenu solu tungstenu o titaniu anu fattu assai male; ancu quandu sti dui polveri sò stati mischiati fisicamente, u so rendimentu ùn hà micca cunnessu cù u catalizzatore cooperativu.

A squadra spera di cuncepisce un catalizzatore ancu megliu cù un numeru di fatturatu più altu, è una vita più longa. "Credemu chì in un futuru vicinu, l'industria pò aduttà u nostru approcciu per a produzzione di alcani di gamma diesel è più in generale di catalisi per cuncepimentu", disse Samantaray.