p (Phys.org) - Inspirado em como as enzimas funcionam nos processos biológicos da natureza, pesquisadores demonstraram uma maneira de melhorar o controle de catalisadores sintéticos, de acordo com um artigo em co-autoria de um químico computacional da Universidade do Alabama que foi publicado em uma edição online recente da revista Nature Nanotechnology . p "Este trabalho é um exemplo emocionante de como estamos aprendendo a melhorar o controle das reações químicas no nível de um único átomo, "disse o Dr. David Dixon, a Cátedra Robert Ramsay de Química da Universidade do Alabama.

p Os catalisadores aceleram as reações químicas para que sejam mais rápidas e usem menos energia. As estimativas indicam que o impacto econômico do processamento catalítico, incluindo redução da poluição, é de US $ 10 trilhões anualmente, Disse Dixon.

p O pesquisador da UA citou a melhoria da conversão de biomassa - normalmente materiais à base de plantas - em combustíveis de transporte como um exemplo de como o projeto de catalisadores mais eficientes poderia beneficiar a sociedade.

p O papel, intitulado "Reconhecimento molecular seletivo por ambientes em nanoescala em um catalisador de cluster de irídio com suporte, "foi publicado na edição online da revista em 20 de abril.

p Na pesquisa, patrocinado pelo Departamento de Energia dos EUA, os cientistas mostraram como alternar a ligação molecular - a interação que mantém conjuntos de átomos juntos - desligando e ligando à vontade em locais específicos dentro do catalisador. A descoberta, pesquisadores disseram, tem implicações potencialmente profundas para conversões químicas envolvendo catalisadores metálicos.

p A equipe de pesquisa incluiu os drs. Alex Katz, da Universidade da Califórnia, Berkeley, e Bruce Gates, da Universidade da Califórnia, Davis. Shengjie Zhang, um dos alunos de graduação de Dixon, desempenhou um papel de liderança no esforço computacional do artigo, e o Dr. Alexander Okrut, do laboratório Katz, liderou o esforço experimental.

p "Isso nos ajudará a projetar melhores catalisadores que usem menos energia e produzam produtos valiosos com menos desperdício de subprodutos, "Dixon disse.

p "Em enzimas, catalisadores da natureza, a mudança de reatividade do site conduz conversões frutíferas, enquanto exclui outras totalmente, "Katz disse." Essa mudança em um sítio de metal ativo permite que as enzimas funcionem na água, por exemplo, entre muitos outros feitos que incluem ser os catalisadores mais rápidos e seletivos do mundo, que são usados ​​para sustentar a vida. Agora, somos capazes de obter uma troca semelhante em catalisadores artificiais também. "

p "Isso oferece, "Gates acrescentou, "a promessa de processos industriais catalisados ​​mais ecológicos e baratos - fazendo o que a natureza faz tão bem, exceto agora fazendo isso em sistemas feitos pelo homem. "