Algoritmi che spiegano la conversione del propano in propilene ^{CEFR B2}

Un team dell'University of Rochester ha messo a punto algoritmi capaci di identificare le caratteristiche atomiche che guidano la trasformazione del propano in propilene, una tappa fondamentale per la produzione di molti materiali di uso quotidiano. Lo studio è stato pubblicato sul Journal of the American Chemical Society e approfondisce aspetti atomici rimasti poco chiari dopo un lavoro del 2021, apparso su Science, che mostrava come catalizzatori nanoscopici in tandem possano combinare più fasi della reazione in un'unica operazione, aumentando la resa e riducendo i costi.

I ricercatori hanno analizzato reazioni complesse in cui coesistono materiali in stati diversi, per esempio fasi metalliche e fasi ossidate, e hanno impiegato uno screening computazionale per restringere il numero delle possibili disposizioni atomiche. Siddharth Deshpande, professore assistente nel Dipartimento di Chemical and Sustainability Engineering, ha spiegato che esistono molte possibili configurazioni dei siti attivi e che un approccio algoritmico permette di esaminare in modo sistematico le opzioni e concentrarsi su quelle più importanti.

Deshpande e la dottoranda Snehitha Srirangam hanno osservato che l'ossido cresce selettivamente attorno a siti metallici difettosi; questa crescita selettiva contribuisce alla stabilità del catalizzatore e mantiene l'ossido nel ruolo funzionale desiderato. Il team indica che gli algoritmi e le informazioni atomiche possono essere estesi ad altre reazioni industriali, come la sintesi del metanolo, usato in prodotti che vanno dalle vernici alle celle a combustibile. Le imprese potrebbero sfruttare questi risultati per cercare modi più efficienti di produrre propilene e altri materiali, evitando metodi basati solo su tentativi ed errori.