Nanoarquitetura:partículas de níquel precisamente 1/40, 000º do tamanho de um cabelo humano são os melhores catalisadores para a conversão de CO2. Crédito:Universidade de Utrecht / Química Inorgânica e Catálise
O 2 e o hidrogênio produzido de forma sustentável tem o potencial de servir como ingredientes para a conversão da energia elétrica gerada por moinhos de vento ou painéis solares em um gás combustível. Este conceito de 'energia para gás' pode resolver dois problemas ao mesmo tempo, reduzindo CO 2 emissões ao mesmo tempo em que cria aplicações mais flexíveis de energia sustentável. Contudo, conversão lucrativa de CO 2 exigiria um catalisador extremamente eficaz. Pesquisadores da Universidade de Utrecht encontraram uma maneira de estudar o processo de conversão em detalhes e determinar o tamanho perfeito para as nanopartículas de níquel catalítico. Os pesquisadores publicarão seus resultados em Catálise Natural na segunda-feira, 29 de janeiro.
A autora principal, Charlotte Vogt, diz:"Quando fazemos nanopartículas de metal cada vez menores, eles começam a mostrar propriedades muito diferentes do que esperamos e entendemos da física e da química clássicas. "Junto com os colegas Florian Meirer e Bert Weckhuysen da Universidade de Utrecht e pesquisadores da empresa química BASF, Vogt descobriu que as partículas de níquel exibem atividade catalítica ideal em um tamanho de 2,5 nanômetros, cerca de 40, 000 vezes menor que um cabelo humano. Os pesquisadores também descobriram que uma arquitetura específica dessas minúsculas partículas de níquel facilita a ativação do CO 2 .
A fim de entender como essas nanopartículas de níquel se comportam durante a conversão de CO 2 , os pesquisadores estudaram os catalisadores em ação. Em cooperação com cientistas da Swiss Light Source na Suíça, eles desenvolveram uma ferramenta de medição ultrarrápida para estudar seus catalisadores no trabalho. Isso permitiu aos pesquisadores desbloquear o mecanismo por trás do CO 2 processo de conversão em grande detalhe. Assim, eles identificaram o formato e o monóxido de carbono adsorvido como intermediários da reação.
O projeto envolveu uma estreita colaboração entre pesquisadores da BASF, Universidade de Utrecht, Lehigh University nos Estados Unidos, e as instalações de síncrotron no Instituto Paul Scherrer na Suíça. "Esta colaboração nos trouxe uma melhor compreensão de como esses catalisadores sólidos funcionam, colocando-nos em posição de desbloquear o verdadeiro potencial de pequenas nanopartículas de metal para CO 2 catálise, "diz Bert Weckhuysen, Professor de Química Inorgânica e Catálise na Universidade de Utrecht.
