Os elementos químicos paládio (Pd) e rutênio (Ru) são usados ​​separadamente na indústria química. Por muito tempo, pesquisadores pensaram que a combinação dos dois poderia levar a propriedades novas e aprimoradas para aplicações industriais. Contudo, os dois elementos não se misturam prontamente para se tornar um único material.

Um estudo publicado na revista Ciência e Tecnologia de Materiais Avançados revisou as pesquisas mais recentes na fabricação de nanomateriais bimetálicos Pd-Ru.

As primeiras pesquisas nas últimas duas décadas mostraram que simplesmente combinar nanopartículas de Pd e Ru levou a uma mistura com melhores propriedades para fins catalíticos industriais do que qualquer um dos dois elementos isoladamente. Desde então, muitos grupos relataram nanopartículas de liga de Pd-Ru. Ao variar os métodos de fabricação e composições de Pd e Ru, Surgem nanomateriais de Pd-Ru com diferentes propriedades que podem ser adequados em aplicações industriais.

Em 2010, Hiroshi Kitagawa da Universidade de Kyoto do Japão e colegas fabricaram uma "liga de solução sólida" (envolvendo a adição de átomos de um elemento à rede cristalina do outro em uma reação de alta temperatura) de dois elementos vizinhos de Pd na tabela periódica , prata (Ag) e ródio (Rh). O material resultante tinha propriedades atraentes para fins industriais, incluindo a capacidade de absorver hidrogênio. Rh é importante em uma variedade de reações na indústria automotiva, bem como no tratamento de gases de exaustão industrial. Mas é escasso e caro. O sucesso da Ag-Rh levou a equipe a especular que, devido às suas semelhanças, combinar Pd e Ru em nanopartículas de liga de solução sólida pode levar a um material com propriedades semelhantes, fornecendo uma alternativa potencial para Rh.

Em 2014, a equipe foi a primeira a sintetizar nanopartículas de liga de Pd-Ru em solução sólida. Eles descobriram que as nanopartículas de Pd-Ru tinham atividades catalíticas mais altas em comparação com as nanopartículas de Ru ou Pd. Mais recentemente, eles descobriram que essas nanopartículas eram altamente ativas em um processo catalítico importante para purificar gases prejudiciais dos gases de exaustão - até mesmo superando as nanopartículas de Rh.

Mais pesquisas são necessárias para entender como a variação do tamanho do material bimetálico afeta suas propriedades físicas e químicas. Por exemplo, pesquisas descobriram que o crescimento de menos de cinco filmes ultrafinos de Pd em Ru faz com que o material resultante seja inerte ao oxigênio, embora o próprio Pd seja altamente reativo a ele. A modelagem teórica também será importante para prever e explicar as propriedades do PdRu e outros nanomateriais, o estudo é concluído.