Nanocientistas da Universidade de Utrecht conceberam uma nova e promissora maneira de fazer catalisadores em que a quantidade de metais preciosos necessários é reduzida por um fator de 10. Esses metais preciosos são escassos, mas essenciais em muitos processos químicos sustentáveis ​​existentes e futuros. A publicação foi publicada em 8 de julho na revista Science .
Metais preciosos como a platina são amplamente utilizados na indústria e na vida cotidiana. A aplicação mais conhecida atualmente é no catalisador de gases de escape de automóveis para limpar os gases de combustão do motor. Mas os metais preciosos também serão necessários no futuro para alcançar uma sociedade mais sustentável, por exemplo, para a produção e consumo de hidrogênio, um importante transportador de energia do futuro.

Mas a quantidade de metais preciosos no mundo é muito limitada, por isso é um grande desafio reduzir as quantidades necessárias. Ph.D. O pesquisador Luc Smulders, do Debye Institute for Nanomaterias Science da Universidade de Utrecht, diz que "o estoque mundial de platina é estimado em 70.000 toneladas, o que equivale a cerca de 10 gramas por habitante mundial. Uma célula de combustível em um carro, para produzir energia elétrica a partir de hidrogênio para o motor elétrico, já requer cerca de 10 gramas de platina. Isso dá uma sensação da necessidade de usar a platina da maneira mais eficaz possível."

Aplicando platina a zeólita com precisão

Juntamente com um ex-bolsista de pós-doutorado no mesmo instituto, Kang Cheng, Smulders, sob a supervisão do professor emérito Krijn de Jong, investigou como a platina pode ser usada em catalisadores da maneira mais eficaz possível. De Jong diz que "os catalisadores neste estudo contêm duas funções ativas, a saber, um metal - platina - e uma função ácida - um zeólito. Classicamente, o metal precioso é salvo tornando as partículas de platina tão pequenas quanto possível. Essas partículas pequenas, também chamadas de nanopartículas, têm uma proporção maior de área de superfície por unidade de volume."

Os químicos de Utrecht agora seguiram um caminho completamente diferente. Usando técnicas especiais de síntese, eles posicionaram as partículas de platina com precisão em relação a outros materiais ativos presentes no catalisador. Smulders diz que "geralmente as nanopartículas em catalisadores são distribuídas aleatoriamente sobre o material. Descobrimos que o efeito catalítico da platina é tão bom - e muito menos é necessário - se for aplicado apenas à superfície dos cristais de zeólita, em vez de dentro ou ao lado da zeólita."

Em escala industrial dentro de dois anos

De Jong diz que "isso significa que apenas um décimo da quantidade de platina é necessária sem afetar o desempenho do catalisador". O trabalho é, portanto, um avanço para o uso de metais preciosos muitas vezes mais eficientemente em catalisadores e, possivelmente, também em outras aplicações essenciais para alcançar uma sociedade mais sustentável. Os pesquisadores esperam que seja possível usar a técnica em escala industrial em processos existentes dentro de um a dois anos. + Explorar mais

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