Các nhà khoa học tạo ra nhôm mới cách mạng có thể thay thế kim loại đất hiếm | Kỹ thuật tuyệt vời Các nhà nghiên cứu tại Đại học King’s College London đã phát triển một dạng nhôm mới bất thường có thể giảm sự phụ thuộc vào kim loại đất hiếm và kim loại quý trong ngành công nghiệp hiện đại. Phát hiện này tập trung vào các phân tử nhôm có tính phản ứng cao có khả năng thực hiện các biến đổi hóa học thường được xử lý bởi các kim loại chuyển tiếp đắt tiền hơn nhiều. Các phát hiện, được công bố trên tạp chí Nature Communications, mô tả ví dụ đầu tiên được báo cáo về một hợp chất được gọi là cyclotrialumane, một cấu trúc hình tam giác được tạo thành từ ba nguyên tử nhôm liên kết với nhau, theo nghiên cứu. Cách sắp xếp phân tử cho thấy sự kết hợp không phổ biến giữa tính phản ứng mạnh mẽ và độ ổn định trong dung dịch, cho phép nó tham gia vào các quá trình hóa học phức tạp mà không bị phân hủy. Nhôm là một trong những nguyên tố phong phú nhất trong vỏ trái đất và rẻ hơn nhiều so với các kim loại như bạch kim và palladium. Tuy nhiên, nó đã thiếu hành vi xúc tác linh hoạt mà làm cho các kim loại chuyển tiếp trở nên không thể thiếu trong hóa học công nghiệp. Tiến sĩ Clare Bakewell, người dẫn dắt nghiên cứu, và nhóm của bà đã tìm cách khám phá xem liệu nhôm có thể được thiết kế để bắt chước hoặc thậm chí vượt qua những đặc tính đó hay không. Nhôm trimer mới được tạo ra của họ có thể phá vỡ các liên kết hóa học mạnh, bao gồm cả việc tách dihydro, và có thể thúc đẩy việc chèn có kiểm soát và sự phát triển chuỗi của ethene, một khối xây dựng hai carbon quan trọng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất hóa chất. Công việc này cũng đã sản xuất các hệ thống vòng nhôm-carbon năm và bảy thành viên mà trước đây chưa từng được quan sát. Các kim loại chuyển tiếp từ lâu đã được mô tả là những con ngựa làm việc của xúc tác, cho phép các phản ứng tạo ra dược phẩm, nhựa và hóa chất đặc biệt. Tuy nhiên, nhiều kim loại này đắt tiền, khai thác môi trường tốn kém và thường được lấy từ các khu vực nhạy cảm về địa chính trị. Ngược lại, nhôm rẻ hơn khoảng 20.000 lần so với các kim loại quý như bạch kim, khiến nó trở thành một ứng cử viên hấp dẫn cho hóa học bền vững. Ngoài việc chỉ bắt chước hành vi của kim loại chuyển tiếp, hóa học nhôm mới dường như mở ra các con đường phản ứng hoàn toàn mới. Các nhà nghiên cứu cho biết họ vẫn đang trong giai đoạn khám phá, nhưng các kết quả ban đầu cho thấy những vật liệu phong phú này có thể cho phép sản xuất hóa chất sạch hơn và hiệu quả về chi phí hơn. Nếu được phát triển thêm, bước đột phá này có thể định hình lại cách thực hiện các phản ứng công nghiệp chính, thay thế các kim loại khan hiếm bằng một lựa chọn phong phú hơn nhiều trong khi mở rộng ranh giới của hóa học tổng hợp.