Um novo teste para catalisadores industriais desenvolvido por químicos da Universidade de Utrecht usa moléculas fluorescentes para mostrar qual dos três catalisadores funciona melhor do que os outros. Isso torna muito mais fácil trabalhar para melhorar os catalisadores, ao mesmo tempo que torna os processos de produção na indústria química mais sustentáveis. Os pesquisadores, sob a liderança do Prof. Bert Weckhuysen, irá publicar seus resultados em Química da Natureza de 5 de novembro.

Em sua pesquisa, os químicos de Utrecht estudaram a produção sustentável de metanol, um dos blocos de construção de produtos como plásticos. O metanol sustentável pode ser sintetizado a partir de dióxido de carbono e gás hidrogênio produzidos com a energia eólica, energia solar ou lixo doméstico. O catalisador é necessário para garantir que a reação produza tanto metanol e tão poucos subprodutos quanto possível, na temperatura ideal. A composição e a porosidade do catalisador são aspectos importantes do processo, mas também é sua forma.

"Os cientistas estudam os catalisadores em sua forma de pó, mas as fábricas de produtos químicos usam catalisadores em sua forma, então queríamos encontrar um método que pudéssemos usar para estudar esses corpos catalisadores em detalhes, "explica Bert Weckhuysen, professor de catálise, energia e sustentabilidade na Universidade de Utrecht. Para esse fim, os pesquisadores trouxeram um equipamento semelhante a uma máquina de macarrão para o laboratório, para produzir catalisadores em uma variedade de formas e tamanhos.

O professor Weckhuysen e colegas estudaram as células 'colorindo' partes delas com moléculas fluorescentes. Sob um microscópio de fluorescência, eles podiam ver claramente onde os componentes estão localizados e como eles se movem na célula. Weckhuysen e seus colegas usaram a mesma técnica inserindo moléculas fluorescentes no catalisador e examinando os resultados em um microscópio de fluorescência.

"Você pode ver rapidamente o que afeta as diferentes formas, dimensões e composições do catalisador podem ter, "diz o Dr. Gareth Whiting, autor principal da publicação. Whiting produziu toda uma série de catalisadores que diferiam na forma, composição, e espessura. Ele então testou o quão bem eles funcionavam na conversão das matérias-primas em metanol usando as moléculas fluorescentes. Sob um microscópio, ele pôde ver quão bem as moléculas alcançaram os locais nas partículas do catalisador onde ocorre a reação química. O rendimento de metanol também indicou a eficácia das partículas de catalisador.

"Esses resultados foram surpreendentemente fáceis de explicar e prever usando modelos de acessibilidade de sonda fluorescente, "Whiting explica." Ao fazer isso, provamos que nosso modelo de pesquisa é extremamente robusto. Produtores e usuários de catalisadores agora têm um novo, velozes, e uma maneira fácil de ver se as mudanças na receita ou na forma de um catalisador têm efeitos positivos ou negativos. "

O laboratório de Bert Weckhuysen é conhecido pelas técnicas altamente avançadas que desenvolve para examinar catalisadores durante uma reação química. "Mas acredito que é importante vincular a ciência avançada à prática do dia-a-dia, "diz Weckhuysen." Só então poderemos realmente progredir quando se trata de questões como a produção mais sustentável de materiais e energia. Mais, é muito divertido trabalhar nas coisas de uma perspectiva completamente diferente. "