p Os cientistas deram um grande passo em direção a uma economia circular de carbono ao desenvolver uma catalisador econômico que recicla gases de efeito estufa em ingredientes que podem ser usados ​​como combustível, gás hidrogênio, e outros produtos químicos. Os resultados podem ser revolucionários no esforço de reverter o aquecimento global, de acordo com os pesquisadores. O estudo foi publicado em 14 de fevereiro em Ciência . p "Decidimos desenvolver um catalisador eficaz que pode converter grandes quantidades de dióxido de carbono e metano dos gases de efeito estufa sem falha, "disse Cafer T. Yavuz, autor do artigo e professor associado de engenharia química e biomolecular e de química na KAIST.

p O catalisador, feito de níquel barato e abundante, magnésio, e molibdênio, inicia e acelera a taxa de reação que converte dióxido de carbono e metano em gás hidrogênio. Ele pode funcionar com eficiência por mais de um mês.

p Esta conversão é chamada de "reforma a seco, "onde gases nocivos, como dióxido de carbono, são processados ​​para produzir produtos químicos mais úteis que podem ser refinados para uso em combustível, plásticos, ou mesmo produtos farmacêuticos. É um processo eficaz, mas antes exigia metais raros e caros, como platina e ródio, para induzir uma reação química breve e ineficiente.

p Outros pesquisadores já haviam proposto o níquel como uma solução mais econômica, mas os subprodutos de carbono se acumulariam e as nanopartículas de superfície se ligariam no metal mais barato, mudando fundamentalmente a composição e geometria do catalisador e tornando-o inútil.

p "A dificuldade surge da falta de controle de dezenas de sítios ativos sobre as superfícies volumosas dos catalisadores, porque quaisquer procedimentos de refinamento tentados também mudam a natureza do próprio catalisador, "Yavuz disse.

p Os pesquisadores produziram nanopartículas de níquel-molibdênio sob um ambiente redutor na presença de um único óxido de magnésio cristalino. Como os ingredientes foram aquecidos sob gás reativo, as nanopartículas moviam-se na superfície cristalina primitiva em busca de pontos de ancoragem. O catalisador ativado resultante selou seus próprios locais ativos de alta energia e fixou permanentemente a localização das nanopartículas - o que significa que o catalisador à base de níquel não terá um acúmulo de carbono, nem as partículas da superfície se ligarão umas às outras.

p "Levamos quase um ano para entender o mecanismo subjacente, "disse o primeiro autor Youngdong Song, Pós-graduando no Departamento de Engenharia Química e Biomolecular da KAIST. "Depois que estudamos todos os eventos químicos em detalhes, ficamos chocados. "

p Os pesquisadores apelidaram o catalisador Nanocatalysts on Single Crystal Edges (NOSCE). O nanopó de óxido de magnésio vem de uma forma finamente estruturada de óxido de magnésio, onde as moléculas se ligam continuamente à borda. Não há quebras ou defeitos na superfície, permitindo reações uniformes e previsíveis.

p "Nosso estudo resolve uma série de desafios que a comunidade catalisadora enfrenta, "Yavuz disse." Acreditamos que o mecanismo NOSCE vai melhorar outras reações catalíticas ineficientes e fornecer ainda mais economia de emissões de gases de efeito estufa. "