Así como Cenicienta pasó de ser una pobre adolescente a una magnífica princesa con la ayuda de un poco de magia, Los científicos del Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de EE. UU. han transformado un metal común en un catalizador útil para una amplia clase de reacciones, un papel anteriormente reservado a los metales preciosos caros.

En un nuevo estudio, El químico de Argonne Max Delferro impulsó y analizó la actividad catalítica sin precedentes de un elemento llamado vanadio para la hidrogenación, una reacción que se usa para hacer de todo, desde aceites vegetales hasta productos petroquímicos y vitaminas.

"Típicamente, catalizar estas reacciones ha requerido típicamente metales preciosos, como platino, paladio o rodio, "Dijo Delferro.

El vanadio es lo que los químicos llaman un metal de transición de primera fila, que se refiere a su lugar en la tabla periódica. Como sus vecinos titanio y cromo, el vanadio es mucho más abundante y más barato que los metales preciosos.

Desafortunadamente, la mayor parte del vanadio por sí solo no funcionará para el proceso de hidrogenación. Para que el vanadio funcionara se requería un proceso de tres pasos. Primero, el vanadio tiene que estar en su estado de oxidación 3+, un estado muy reactivo pero inestable. Segundo, el vanadio tenía que estar relativamente disperso en la superficie; si los grupos de átomos de vanadio eran demasiado grandes, dejarían de ser tan activos. Último, los átomos de vanadio tenían que tener "poca coordinación", lo que significa que habría espacio electrónico para que las moléculas objetivo se unieran.

"Hacer que el vanadio de un solo átomo en esta configuración especial en superficies de óxido metálico no es fácil, ", Dijo Delferro." Requiere el uso de técnicas sintéticas especiales como la química organometálica de la superficie y la deposición de la capa atómica. Sin embargo, si podemos hacer que el vanadio u otro metal abundante sea tan catalíticamente activo como los metales nobles, podemos generar ahorros de costos dramáticos en estos procesos catalíticos tan comunes y comercialmente importantes ".

Cuando Delferro y su equipo crearon el vanadio en esta configuración, vieron un aumento espectacular en la actividad catalítica.

Un artículo basado en el estudio, "Aislado, Organovanadio (III) bien definido sobre sílice:catalizador de sitio único para la hidrogenación de alquenos y alquinos, "apareció en línea en Comunicaciones químicas el 9 de mayo en el número especial, " ChemComm Investigadores emergentes de 2017 ".