p Catalisador com nitreto de boro hexagonal funcionalizado e nanopartículas de níquel. Crédito:Tomsk Polytechnic University
p Cientistas da Tomsk Polytechnic University (TPU), junto com colegas dos Estados Unidos e Alemanha, descobriram uma maneira de obter catalisadores baratos de nitreto de boro hexagonal ou "grafeno branco". A tecnologia pode ser usada na produção de combustível de hidrogênio que não agride o meio ambiente. p Os pesquisadores descobriram uma nova maneira de funcionalizar um dielétrico, também conhecido como grafeno branco, isto é, nitreto de boro hexagonal (hBN), sem destruí-lo ou alterar suas propriedades. Graças ao novo método, os pesquisadores sintetizaram um nano carpete de polímero com forte ligação covalente nas amostras.
p O professor Raul Rodriguez da Escola de Pesquisa de Química e Ciências Biomédicas Aplicadas da TPU explica:
p "Pela primeira vez, conseguimos funcionalizar covalentemente o nitreto de boro hexagonal sem fortes composições químicas e a introdução de novos defeitos no material. Na verdade, abordagens anteriores resultaram em um material diferente com propriedades alteradas, isto é, nitreto de boro hidrolisado. Por nossa vez, usamos nanodefeitos existentes no material sem aumentar seu número, e fotopolimerização ecológica. "
p Uma das opções promissoras de uso do novo material, de acordo com os pesquisadores, é um catalisador para dividir a água em hidrogênio e oxigênio. Com isso em mente, tapetes de polímero funcionavam como transportadores de substâncias ativas, isto é, matrizes. Nanopartículas de níquel foram integradas à matriz. Os catalisadores obtidos foram usados para eletrocatálise. Estudos mostraram que eles podem ser usados com sucesso como uma alternativa à platina ou ouro caros.
p “Um dos desafios importantes na catálise é forçar o material de partida a atingir os centros ativos do catalisador.” Os tapetes de polímero formam uma estrutura 3D que ajuda a aumentar a área de contato dos centros ativos do catalisador com a água e torna mais a aquisição de hidrogênio eficiente. É muito promissor para a produção de combustível de hidrogênio amigo do ambiente, "diz o cientista.
p O nitreto de boro é um composto binário de boro e nitrogênio, enquanto o nitreto de boro hexagonal ou grafeno branco é um pó semelhante ao talco branco com um hexagonal, estrutura semelhante ao grafeno. É resistente a altas temperaturas e substâncias químicas, não tóxico, tem um coeficiente de atrito muito baixo, e funciona como um dielétrico perfeito e como um bom condutor de calor. Materiais de nitreto de boro são amplamente utilizados nas reações de síntese orgânica industrial, no craqueamento do óleo, para a fabricação de produtos de tecnologia de alta temperatura, a produção de semicondutores, meios para extinção de incêndios, e assim por diante.
p Anteriormente, vários estudos foram dedicados à funcionalização do nitreto de boro hexagonal. Tipicamente, esse processo usa oxidantes químicos fortes que não apenas destroem o material, mas também alteram significativamente suas propriedades. O método, que os cientistas da TPU e seus colegas estrangeiros usam, permite que eles evitem isso.
p "Estudos têm mostrado que obtivemos tapetes de polímero homogêneos e duráveis que podem ser removidos do substrato de suporte e usados separadamente. trata-se de uma tecnologia bastante universal, pois para a funcionalização utilizamos diferentes monômeros que permitem a obtenção de materiais com propriedades ótimas para uso em diversos dispositivos, "diz o Prof Raul Rodriguez.