Matériaux catalytiques

Palladium

Ce métal est convoité pour sa stabilité. Il s'agit d'un excellent catalyseur pour l'absorption d'atomes d'oxygène et l'oxydation du monoxyde de carbone hautement toxique.

Platine

Parfois combiné à d'autres métaux, le platine est utilisé en tant que photocatalyseur — les nanoparticules de platine sont utilisées pour oxyder le monoxyde de carbone, les oxydes d'azote et pour des applications de craquage de l'eau dans la production d'hydrogène.

Nickel

L'un des catalyseurs à base de nickel les plus connus est le nickel de Raney, un catalyseur d'hydrogénation hétérogène composé de nickel et d'aluminium. Il est utilisé pour un certain nombre de réactions chimiques, notamment la production de cyclohexane à partir de benzène. 

Supports catalytiques

L'oxyde de cérium (ceria) et l'oxyde d'aluminium (alumine) sont les supports catalytiques les plus courants. Ils sont utilisés comme échafaudages sur lesquels d’autres matériaux peuvent être déposés ou cultivés afin dobtenir de meilleures propriétés de surface et de meilleures performances catalytiques. 

Synthèse chimique

Les matériaux catalytiques, tels que les complexes de métaux de transition, sont utilisés pour faciliter diverses réactions chimiques, notamment les processus d'oxydation, de réduction et d'hydrogénation. Par exemple, les catalyseurs à base de platine sont largement utilisés dans la synthèse de composés pharmaceutiques. Ils permettent de transformer efficacement les molécules organiques et d'ainsi produire des médicaments indispensables.

Contrôle des émissions

Les convertisseurs catalytiques des automobiles sont un excellent exemple de catalyse appliquée au contrôle des émissions polluantes. Ces dispositifs utilisent des matériaux catalytiques, comme le platine, le palladium et le rhodium, pour convertir les polluants nocifs, comme le monoxyde de carbone, les oxydes d'azote et les hydrocarbures imbrûlés, en substances moins nocives. Ces convertisseurs réduisent l'impact environnemental lié aux émissions des véhicules, contribuant ainsi à l'amélioration de la qualité de l'air et de la santé publique.

Industrie pétrochimique

L'industrie pétrochimique fait largement appel aux matériaux catalytiques dans divers processus, notamment l'hydrocraquage, le reformage catalytique et l'isomérisation. Ces réactions sont essentielles pour la production de carburants, de lubrifiants et d'autres produits pétrochimiques essentiels. Par exemple, les zéolithes, un type de catalyseur aluminosilicate cristallin, sont largement utilisées dans l'industrie pétrochimique ; ils présentent une excellente sélectivité et stabilité, ce qui les rend idéaux pour les processus de conversion et de raffinage des hydrocarbures.

Conservation de l'énergie

Les matériaux catalytiques jouent également un rôle crucial dans les processus de conversion énergétique. À titre d'exemple, dans les piles à combustibles, les catalyseurs facilitent les réactions électrochimiques visant à convertir l'énergie chimique en énergie électrique. Les catalyseurs à base de platine sont couramment utilisés pour les cathodes de piles à combustible à membrane d'échange de protons, facilitant une production d'énergie efficace et durable. Les matériaux catalytiques jouent également un rôle essentiel dans la production d'hydrogène par craquage de l'eau. Ces matériaux améliorent l'efficacité de la réaction pour produire de l'hydrogène propre et renouvelable.