O pesquisador da Tufts University Charles Sykes demonstrou pela primeira vez que um único átomo de metal pode atuar como um catalisador na conversão de monóxido de carbono em dióxido de carbono, uma reação química comumente usada em conversores catalíticos para remover gases nocivos do escapamento de automóveis. Crédito:Tufts University
Pesquisadores da Washington State University e da Tufts University demonstraram pela primeira vez que um único átomo de metal pode atuar como um catalisador na conversão de monóxido de carbono em dióxido de carbono, uma reação química comumente usada em conversores catalíticos para remover gases nocivos do escapamento de automóveis.
A pesquisa, publicado hoje no jornal Catálise Natural , pode melhorar o projeto do conversor catalítico e também tem implicações importantes no campo da catálise computacional.
Superando temperaturas mais baixas do motor
À medida que os motores se tornam mais eficientes, sua temperatura de combustão tornou-se mais baixa, tornando mais difícil para os conversores catalíticos funcionarem e criando, paradoxalmente, emissões mais prejudiciais. As montadoras têm se esforçado para atender aos rígidos padrões de emissões que visam proteger a saúde humana. A Volkswagen foi até considerada culpada de ter desenvolvido um software alternativo para trapacear nos testes de emissões.
Enquanto estudava catalisadores de baixa temperatura, Os pesquisadores, liderado por Jean-Sabin McEwen, professor assistente na Escola Voiland de Engenharia Química e Bioengenharia da WSU, e Charles Sykes, um professor de química na Tufts University, interessou-se por átomos de metal único e sua capacidade de agir como catalisadores em temperaturas mais baixas.
"A maioria dos produtos químicos nocivos em seu escapamento, como monóxido de carbono e óxido de nitrogênio, são emitidos ao ligar o motor, "disse McEwen." Quanto mais baixa a temperatura, mais difícil é neutralizar esses produtos químicos prejudiciais. "
Monóxido de carbono em dióxido de carbono
Em seu jornal, os pesquisadores demonstraram que a reação pode funcionar com átomos de platina simples em um suporte de óxido de cobre próximo à temperatura ambiente. O único átomo de platina mantém o monóxido de carbono no lugar enquanto o óxido de cobre fornece o oxigênio para convertê-lo em dióxido de carbono.
"Este é um estudo de referência que pode orientar o projeto da próxima geração de conversores catalíticos de baixa temperatura, "disse Sykes.
O pesquisador da Washington State University, Jean-Sabin McEwen, demonstrou pela primeira vez que um único átomo de metal pode atuar como um catalisador na conversão de monóxido de carbono em dióxido de carbono, uma reação química comumente usada em conversores catalíticos para remover gases nocivos do escapamento de automóveis. Crédito:Washington State University
Uma vez que os conversores catalíticos usam metais raros e caros como a platina, reduzir o uso desses elementos até o nível de um único átomo também pode reduzir custos, ele adicionou.
Sua pesquisa também responde de forma conclusiva a um antigo debate no mundo científico sobre se um único átomo de metal poderia atuar como um catalisador para a oxidação do monóxido de carbono em dióxido de carbono em baixas temperaturas ou se tal reação requer um aglomerado de átomos.
