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

© Vincent Monteil
Prix et distinction

Résumé

Publication du CRMN dans J. Am. Chem. Soc. le 25 juin 2021. Communication du CNRS-INC le 22 septembre 2021.

Description

 

© Vincent Monteil
© Vincent Monteil

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, éco-conception).

Référence : Spectroscopic Signature and Structure of the Active Sites in Ziegler–Natta Polymerization Catalysts Revealed by Electron Paramagnetic ResonanceAnton 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. J. Am. Chem. Soc. 2021.

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