Polyisobutyleen (PIB) is een werkpaardpolymeer dat in een groot aantal producten wordt aangetroffen, variërend van kauwgom, naar banden, tot motorolie en benzineadditieven. Hoewel commercieel geproduceerd in grote hoeveelheden sinds de jaren 1940, PIB-chemie was een mysterie - wetenschappers wisten niet zeker hoe het reactiemechanisme dat het polymeer creëert op moleculair niveau plaatsvindt, die het verdere potentieel beperkten.

Echter, een samenwerking tussen de University of Pittsburgh's Swanson School of Engineering en Wickliffe, De in Ohio gevestigde Lubrizol Corporation heeft de geheimen van het reactiemechanisme van PIB ontgrendeld. De bevindingen van de groep werden deze maand gepubliceerd in het tijdschrift ACS Katalyse .

Hoofdonderzoeker is Karl Johnson, de William Kepler Whiteford Professor in de afdeling Chemical &Petroleum Engineering van de Swanson School. Het onderzoek werd gefinancierd door Lubrizol, die in 2014 een strategisch partnerschap van $ 1,2 miljoen aanging met de afdeling en Swanson School om onderzoeksinnovatie een impuls te geven die ook kansen biedt voor studenten om deel te nemen.

"PIB is een ongelooflijk veelzijdig polymeer. Het kan veel verschillende eigenschappen hebben, afhankelijk van hoe het is gemaakt. Er zijn veel verschillende 'recepten' voor het maken van PIB, elk met verschillende katalysatoren en reactieomstandigheden, maar het blijkt dat niemand echt weet wat er op moleculair niveau gebeurt. Het is belangrijk om erachter te komen wat er aan de hand is, omdat het moeilijker is om een ​​proces te beheersen dat je niet begrijpt."

Het oplossen van deze katalytische puzzel is van belang voor Lubrizol, die gespecialiseerd is in ingrediënten en additieven voor op polymeren gebaseerde producten. Gebruikmakend van het University's Centre for Research Computing om de moleculaire processen te analyseren, de Pitt/Lubrizol-groep ontdekte dat het veronderstelde reactiemechanisme niet correct was en dat voor het initiëren van de reactie een "superzure" katalysator nodig was.

"Deze bevindingen bieden fundamenteel inzicht in het PIB-reactiemechanisme dat mogelijk kan worden gebruikt om verschillende katalysatoren te ontwerpen en de reactie te beheersen - en dus, het potentiële productassortiment - op manieren die momenteel niet mogelijk zijn. "Zei Dr. Johnson. "Dit project toont de waarde aan van het creëren van academische/industriële partnerschappen om onderzoek te doen dat misschien niet mogelijk zou zijn als het onafhankelijk zou worden uitgevoerd."