Eteropoliacidi: Struttura, Applicazioni e Usi nella Catalisi
Gli eteropoliacidi, conosciuti anche come HPAs, sono acidi inorganici noti per le loro ben definite strutture molecolari.
Si tratta di prodotti condensati formati da ossiacidi inorganici di elementi come fosforo, silicio, tungsteno, molibdeno e vanadio. Questi acidi si formano da metalli anfoteri dei gruppi V e VI, che creano acidi deboli capaci di condensare con altre molecole per formare gli eteropoliacidi.
Le reazioni di condensazione, che avvengono in una soluzione acquosa diluita, portano alla formazione di ponti di ossigeno, causando l’eliminazione dell’acqua da due molecole dell’acido debole.
Alcuni esempi di eteropoliacidi includono l’acido fosfotungstico H3PW12O40, l’acido tungstosilicico H4W12SiO40 e l’acido fosfomolibdico H3PMo12O40. Si distinguono inoltre in base alla loro geometria come Keggin e Wells-Dawson.
La struttura primaria degli eteropoliacidi è rappresentata dall’unità di Keggin, che contiene 12 atomi di metalli di transizione, un atomo centrale (generalmente fosforo o silicio) e quattro tipi di atomi di ossigeno. Un altro esempio è l’unità di Wells-Dawson, più complessa e con struttura [X2M18O62]6-.
Gli eteropoliacidi trovano applicazione nella catalisi omogenea ed eterogenea, nonché come fotocatalizzatori in sistemi omogenei. La loro forte acidità li rende adatti come catalizzatori per molte reazioni catalizzate da acidi. Essi producono una quantità inferiore di sottoprodotti rispetto ai catalizzatori acidi convenzionali, come l’acido solforico, e possono essere utilizzati come sostituti in processi eco-friendly.
Inoltre, vengono impiegati come catalizzatori nelle reazioni organiche, tra cui quelle di ossidazione, riduzione, elettrochimiche, multicomponente e fotochimiche. La loro versatilità e minore corrosività li rendono essenziali in molteplici processi industriali e ambientali.
