Innovation
L’un des principaux domaines d’intérêt pour la recherche et le développement (R&D) département de Kisuma Chemicals est l’utilisation d’hydrotalcites et d’autres hydroxydes doubles stratifiés (LDH), y compris des matériaux non contenant du magnésium , en catalyse.
La volonté des universités et de l’industrie d’appliquer des matériaux de type Double hydroxyde en couches (LDH) dans les systèmes catalytiques, outre leur réactivité, est triple. De manière générale, les LDH sont écologiquement plus bénins que les systèmes catalytiques alternatifs (métaux lourds) et potentiellement moins chers. La dernière raison en est que les LDH sont des catalyseurs hétérogènes, ce qui améliore considérablement la facilité de séparation des catalyseurs après réaction. Parfois, cette hétérogénéité est également à l’origine d’une augmentation significative de la vitesse de réaction, due à la pré-adsorption enzymatique des substrats à la surface du catalyseur.
Les hydrotalcites peuvent être utilisés tels quels ou ils peuvent être calcinés pour former des oxydes mixtes qui sont des catalyseurs utiles. Les matériaux sont principalement appliqués en raison de leurs propriétés de base, ou comme catalyseurs redox. De plus, sous forme non calcinée, les hydrotalcites peuvent être utilisés comme supports catalytiques, ce qui confère à ces matériaux un spectre encore plus large d’activités et de sélectivités.
Les HT ont une capacité d’échange d’anions. Une deuxième caractéristique des HTS est qu’ils se comportent comme des bases solides. Alors que pour le matériau hydraté, les sites de base actifs sont principalement des anions hydroxyles structuraux, des paires O2–Mn + de base de Lewis fortes sont présentes dans des matériaux calcinés complètement exempts d’eau. La basicité est affectée par la procédure de calcination, généralement à 400-500 ° C, et par les paramètres structurels et de composition. Les cations comme Zn ou Ni donnent moins de basicité que le Mg ; on obtient également moins de catalyseurs basiques à partir de précurseurs de Cl- ou de SO42- que de matériaux contenant du CO32– ou de l’OH-. La basicité dépend également du rapport Mg / Al. Il a été rapporté que le nombre total de sites basiques augmente en diminuant le rapport Mg / Al, mais que la partie des sites basiques forts diminue. Cependant, la corrélation des propriétés de base de l’HT avec le rapport Mg/Al n’est pas toujours simple.
Comme mentionné précédemment, tous les LDH ne conviennent pas à tous les types de réactions. D’une manière générale, il existe trois types de systèmes catalytiques pour lesquels les LDH peuvent être utilisés:
– Catalyseur redox: Divers LDH ont été signalés comme actifs en tant que catalyseurs d’oxydation ou de réduction. Ces types sont généralement des types comprenant du cuivre ou un métal lourd.
– Catalyseur acide / Base: La structure unique du HTs Mg / Al permet une structure hautement accordable avec des propriétés acides et basiques. Cette bi-fonctionnalité permet l’utilisation de ces matériaux comme catalyseurs pour diverses conversions organiques.
– Support catalytique: Des LDH de différents types, la majorité étant des types Mg / Al, ont été signalés comme support pour des espèces catalytiques, telles que les métaux de transition, les métaux alcalins et même divers anions.
Une inspection rapide des résultats de recherche trouvés lors de l’interrogation pour « Hydrotalcite ET catalyseur » révèle une pléthore d’applications pour une grande variété et des procédés souvent très spécifiques. Souvent, des types spécifiques d’hydrotalcites sont décrits comme les mieux adaptés à un processus respectif. Kisuma Chemicals a développé une gamme de matériaux aux propriétés intéressantes. Nous sommes très intéressés à commencer des collaborations avec des partenaires qui souhaitent développer des systèmes catalytiques à base d’hydrotalcites (personnalisés).
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