p Mais duradouro, catalisador de platina de alta eficiência foi desenvolvido por uma equipe liderada pela Dalhousie University, um resultado com grandes implicações para a indústria automobilística. p Os catalisadores de platina ajudam a desativar os gases tóxicos de exaustão dos motores tradicionais de automóveis. A platina também é usada para ajudar a impulsionar as reações químicas que tornam possíveis as células a combustível de hidrogênio com emissão zero - uma tecnologia que pode transformar os automóveis como os conhecemos.

p O novo catalisador combina ouro e platina para formar o que é conhecido como um catalisador de átomo único, resultando em aumentos de quase 100 vezes na eficiência em relação aos catalisadores de platina do mercado, diz Peng Zhang, o professor Dalhousie que liderou esta pesquisa.

p Não só a eficiência é melhorada no início, mas é mantido durante a vida útil do catalisador:normalmente, um catalisador de platina funciona menos bem ao longo do tempo, pois as moléculas de monóxido de carbono se ligam fortemente e bloqueiam as reações de platina.

p As melhorias vêm de duas propriedades:a estrutura de um único átomo, que maximiza a área de superfície ativa da platina, e as propriedades eletrônicas únicas que a adição de ouro para criar uma liga ajuda a alcançar.

p "A mágica acontece por causa da liga. Pense no ferro:ele enferruja facilmente no ar, mas se você tem uma liga de ferro, como aço inoxidável, suas propriedades são totalmente diferentes, "diz Zhang.

p Por exemplo, fazer uma liga de ouro-platina impede o catalisador de platina de perder eficiência e "envenenar" com o tempo. O envenenamento por catalisador é uma das principais lutas.

p Isso ocorre porque se dois átomos de platina estiverem lado a lado, então o monóxido de carbono da reação química se liga fortemente a eles, envenenando o catalisador e degradando gradualmente sua eficiência. Quando os pesquisadores garantem que não há aglomerados de platina dentro de uma rede de ouro maior, o efeito de envenenamento desaparece.

p A equipe de Zhang trabalhou com três instalações de fontes de luz canadenses na Universidade de Saskatchewan para entender e testar seus catalisadores de liga, enquanto tentavam várias combinações e estruturas de platina e ouro.

p "Os sincrotrons são uma das ferramentas mais poderosas para estudar. As ligas são muito difíceis de estudar com ferramentas regulares, uma vez que é difícil distinguir os dois metais um do outro, "diz Zhang." Com um síncrotron, você pode facilmente ajustar a energia para pegar apenas a platina, e depois o ouro. "

p Conforme os pesquisadores reduziram o conteúdo de platina de seu catalisador, eles encontraram grandes melhorias em sua função, até que finalmente encontraram o modelo de átomo único que maximizou a área de superfície da platina e minimizou o envenenamento.

p Avançar, a equipe descobriu que a técnica química simples usada para preparar a liga resultou em uma concentração geral de átomos de platina mais alta do que as ligas típicas em quase 10 vezes. As ligas normalmente contêm concentrações muito baixas de átomos individuais, abaixo de 1%. A equipe de Zhang criou uma liga com 7% de átomos de platina simples.

p O trabalho ainda não acabou, claro. Zhang e sua equipe construíram esta primeira liga com ouro porque é altamente estável, o que o torna ótimo para testar novas ideias. Mas é claro, como platina, o ouro é muito caro.

p “O ouro é um primeiro passo para mostrar o conceito. Agora queremos olhar para outros, metais menos caros, o que tornará isso mais utilizável para a indústria, "diz Zhang.