fr.wedoany.com Rapport : Une équipe de recherche de l'Université de Bayreuth, en collaboration avec des partenaires internationaux, a proposé une nouvelle méthode utilisant le dioxyde de carbone (CO₂) comme source d'oxygène pour les réactions d'oxydation, rendant ce processus plus sûr et plus durable. Les résultats ont été publiés dans la revue Science.
Les réactions d'oxydation sont des processus unitaires indispensables dans l'industrie chimique, mais elles figurent également parmi les transformations présentant les risques de sécurité les plus élevés. Dans l'industrie, l'oxydation permet de produire des principes actifs pharmaceutiques et des précurseurs de plastiques, tandis que des matériaux courants comme les peintures et les revêtements dépendent du durcissement par oxydation. Cependant, de nombreuses réactions d'oxydation sont fortement exothermiques et peuvent facilement provoquer un « emballement thermique » — une réaction incontrôlée qui s'accélère, entraînant des incendies ou des explosions. Le risque d'explosion est particulièrement élevé lorsque l'oxygène est utilisé comme oxydant, tandis que d'autres oxydants sont difficiles à contrôler en raison de leur agressivité chimique.
« Nous avons développé une nouvelle méthode qui utilise le dioxyde de carbone comme source d'oxygène pour les réactions d'oxydation. Cette approche transforme le CO₂ d'un gaz à effet de serre inerte en un réactif de synthèse précieux », a déclaré le Dr Shoubhik Das, professeur titulaire de la chaire de chimie organique I à l'Université de Bayreuth et auteur principal de l'étude. Pour la première fois, l'équipe de recherche a démontré un système de transfert d'oxygène activé par la lumière, utilisant directement le CO₂ dans des conditions ambiantes pour le clivage oxydatif des alcènes — les alcènes étant des matières premières pour de nombreux plastiques. La réaction utilise un photocatalyseur hétérogène robuste à base de fer et se déroule à température ambiante et pression atmosphérique, sans nécessiter d'oxydants dangereux ni d'oxygène sous pression, ce qui la rend plus sûre que l'oxydation traditionnelle. La réaction étant activée par la lumière, elle offre également des avantages en termes d'économie d'énergie.
Das a ajouté : « Au-delà de l'établissement d'une nouvelle réaction, notre méthode ouvre de nouvelles voies pour les processus d'oxydation répondant aux exigences de sécurité industrielle, de durabilité et de production verte. Cette recherche contribue à concilier sécurité, durabilité et responsabilité environnementale dans le développement de transformations chimiques fondamentales. »
Cette étude est le fruit d'une collaboration internationale entre l'Université de Bayreuth, l'Institut Leibniz de catalyse (Leibniz Institute for Catalysis), l'Institut de chimie des composés organométalliques du Conseil national de la recherche italien (CNR Institute of Chemistry of Organometallic Compounds), l'Institut des processus chimiques et physiques du Conseil national de la recherche italien (CNR Institute for Chemical and Physical Processes), l'Université de Stockholm (Stockholm University), l'Université Jagellonne (Jagiellonian University), le Laboratoire national clé de catalyse à faible émission de carbone et d'utilisation du dioxyde de carbone (State Key Laboratory of Low Carbon Catalysis and Carbon Dioxide Utilisation) et l'Université polytechnique de Milan (Politecnico di Milano). Elle a été financée par la DTU (2035-00147B) et les fonds de démarrage de l'Université de Bayreuth.
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