De nouveaux acides de silicium pourraient détruire les « produits chimiques éternels
Des chercheurs de l'Université technique de Berlin ont réussi une percée : Ils ont développé une nouvelle classe d'acides super Lewis à base de silicium, capables de décomposer même des composés extrêmement stables comme le PFAS. Cela ouvre des perspectives pour la chimie verte, les processus de recyclage et la dégradation de polluants très dangereux.
Les substances per- et polyfluoroalkylées, ou PFAS, sont considérées comme des « produits chimiques éternels », car elles ne se dégradent pas dans l’environnement. Leur liaison carbone-fluor très stable résiste à la lumière, à l’eau et aux micro-organismes. Les acides super Lewis récemment développés interviennent précisément à ce niveau. Ils font preuve d’une « avidité d’électrons » extrême et attaquent directement les structures résistantes des PFAS.
Une fabrication complexe pour un impact important
Pendant longtemps, ces composés n’étaient considérés que comme un concept théorique. Ce n’est que grâce à des méthodes innovantes telles que la protolyse que l’on a réussi à les produire de manière synthétique. Pour ce faire, des processus éprouvés de la chimie du carbone ont été appliqués au silicium. Les expériences étaient très sensibles. Elles devaient être menées sous atmosphère protectrice, car la moindre trace d’oxygène ou d’eau empêcherait les réactions de se produire.
La mécanique quantique fournit la clé
Pour la première fois, la force de ces molécules a été entièrement prédite par la mécanique quantique. Ces calculs ont non seulement confirmé leur extrême réactivité, mais ont également permis de comprendre précisément les mécanismes en jeu. Des méthodes spectroscopiques telles que la RMN ont validé les prédictions. La combinaison de la théorie et de l’expérience constitue ainsi une étape importante dans la recherche sur les catalyseurs.
Des catalyseurs pour la protection de l’environnement
Les nouveaux acides super Lewis se comportent comme des catalyseurs. Ils se modifient au cours de la réaction, mais se régénèrent et ne sont pas consommés de manière permanente. Des quantités infimes suffisent donc à rendre inoffensifs les composés PFAS hautement toxiques… Un avantage décisif par rapport aux approches précédentes.
Avec les acides super Lewis à base de silicium, une solution réaliste au problème mondial des PFAS est pour la première fois à portée de main. Ils pourraient devenir un outil clé pour le recyclage, la chimie verte et la protection de l’environnement et de la santé.