Comment fonctionne le catalyseur le plus utilisé dans la production des plastiques ?

Résultats scientifiques

 

Les catalyseurs "Ziegler-Natta" sont utilisés dans l’industrie depuis 1963 pour produire des dizaines de millions de tonnes de polyéthylènes et de polypropylène, aux propriétés mécaniques exceptionnelles et quasi-inertes chimiquement, soit un peu plus de la moitié des matières plastiques dans le monde. Malgré la « dépendance catalytique » des procédés de polymérisation envers le système Ziegler-Natta (prix Nobel 1963), aucune étude n’avait encore permis de remonter à son mécanisme de fonctionnement au niveau moléculaire.

C’est chose faite grâce aux scientifiques du laboratoire « Catalyse, polymérisation, procédés et matériaux » (CP2M - CNRS/Université de Lyon/CPE Lyon) et du Centre de RMN à très hauts champs de Lyon (CRMN - CNRS/Université de Lyon/ENS de Lyon), en collaboration avec des collègues de l’Ecole fédérale de Zurich (EPF/ETH Zürich). Combinant leurs expertises en catalyse de polymérisation, en spectroscopies magnétiques (RMN et RPE) et en calculs théoriques, ils ont déterminé la structure, à l’échelle atomique, des sites actifs des catalyseurs Ziegler-Natta de polymérisation de l’éthylène. Travail qui devrait contribuer à mieux maîtriser la synthèse des polyoléfines, et favoriser leur entrée dans l’ère de l’économie circulaire (recyclage, eco-conception).

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© Vincent Monteil

Référence

Anton Ashuiev, Matthieu Humbert, Sébastien Norsic, Jan Blahut, David Gajan, Keith Searles, Daniel Klose, Anne Lesage, Guido Pintacuda, Jean Raynaud, Vincent Monteil, Christophe Copéret & Gunnar Jeschke
Spectroscopic Signature and Structure of the Active Sites in Ziegler–Natta Polymerization Catalysts Revealed by Electron Paramagnetic Resonance

J. Am. Chem. Soc. 2021

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.1c02818

Contact

Vincent Monteil
Chercheur au laboratoire « Catalyse, polymérisation, procédés & matériaux »
Stéphanie Younès
Responsable Communication - Institut de chimie du CNRS
Anne-Valérie Ruzette
Chargée scientifique pour la communication - Institut de chimie du CNRS
Christophe Cartier dit Moulin
Chercheur à l'Institut parisien de chimie moléculaire & Chargé de mission pour la communication scientifique de l'INC