p Um novo catalisador pode ter benefícios ambientais dramáticos se puder viver de acordo com seu potencial, sugere pesquisas de Cingapura. Os pesquisadores do A * STAR produziram um catalisador com antenas de nanopartículas de ouro que podem melhorar a qualidade da água à luz do dia e também gerar hidrogênio como fonte de energia verde. p Esta tecnologia de purificação de água foi desenvolvida por He-Kuan Luo, Andy Hor e colegas do Instituto A * STAR de Pesquisa e Engenharia de Materiais (IMRE). "Qualquer tecnologia inovadora e benigna que possa remover ou destruir poluentes orgânicos da água em condições ambientais é altamente bem-vinda, "explica Hor, que é diretor executivo do IMRE e também afiliado à Universidade Nacional de Cingapura.

p Materiais fotocatalíticos aproveitam a luz solar para criar cargas elétricas, que fornecem a energia necessária para conduzir as reações químicas nas moléculas ligadas à superfície do catalisador. Além de decompor moléculas nocivas na água, os fotocatalisadores são usados ​​para dividir a água em seus componentes de oxigênio e hidrogênio; o hidrogênio pode então ser empregado como fonte de energia verde.

p Hor e sua equipe começaram a melhorar um catalisador existente. Compostos à base de oxigênio, como titanato de estrôncio (SrTiO3) parecem promissores, pois são materiais robustos e estáveis ​​e adequados para uso em água. Uma das inovações da equipe foi aumentar sua atividade catalítica adicionando pequenas quantidades do lantânio metálico, que fornece cargas elétricas adicionais utilizáveis.

p Os catalisadores também precisam capturar uma quantidade suficiente de luz solar para catalisar as reações químicas. Então, para permitir que o fotocatalisador colete mais luz, os cientistas anexaram nanopartículas de ouro às microesferas SrTiO3 dopadas com lantânio (ver imagem). Essas nanopartículas de ouro são enriquecidas com elétrons e, portanto, atuam como antenas, concentração de luz para acelerar a reação catalítica.

p A estrutura porosa das microesferas resulta em uma grande área de superfície, pois fornece mais espaço de ligação para as moléculas orgânicas se encaixarem. Um único grama do material tem uma área superficial de cerca de 100 metros quadrados. "A grande área de superfície desempenha um papel crítico na obtenção de uma boa atividade fotocatalítica, "comenta Luo.

p Para demonstrar a eficiência desses catalisadores, os pesquisadores estudaram como decompor o corante rodamina B na água. Dentro de quatro horas de exposição à luz visível, 92 por cento do corante havia desaparecido, que é muito mais rápido do que os catalisadores convencionais que não possuem nanopartículas de ouro.

p Essas micropartículas também podem ser usadas para divisão de água, diz Luo. A equipe mostrou que as micropartículas com nanopartículas de ouro tiveram um desempenho melhor em experimentos de divisão de água do que aquelas sem, destacando ainda mais a versatilidade e eficácia dessas microesferas.