Oro Propiedades Cataliticas

Hasta 1985, se pensaba ampliamente que el oro era un metal químicamente inerte; pero una vez que los investigadores descubrieron que las nanométricas partículas del oro, podían actuar como catalizadores notables y selectivos, se abrió un mundo de posibilidades. Hoy en día, el oro se utiliza en muchos procesos catalíticos industriales, tales como la eliminación de monóxido de carbono de gases de escape a bajas temperaturas, o la sustitución de los catalizadores a base de mercurio en la producción de PVC, procesos que favorecen el medio ambiente; sin embargo, el oro es caro y escaso. Una investigación realizada en la Universidad Virginia Tech propone un modelo alternativo que resulta prometedor.

Los investigadores tienen como objetivo maximizar el poder de cada átomo de las partículas del oro, sin depender de ensayos de prueba y error, que consumen tanto tiempo. Gracias al trabajo realizado por Hongliang Xin, profesor asistente del Departamento de Ingeniería Química de la Universidad Virginia Tech, y su compañero Xianfeng Ma, este objetivo puede tener una solución en un futuro próximo.

En el estudio realizado, Xin y Ma proponen un nuevo modelo que puede racionalizar las tendencias de reactividad de una variedad de nanopartículas de oro, con diferentes tamaños, formas y composiciones; el modelo puede predecir la fórmula correcta de catalizadores de oro, para lograr un resultado deseado en una reacción química dada.

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De acuerdo con Xin, este modelo demuestra que los electrones S, no están permanentemente unidos a cualquier átomo como los electrones D localizados, que rigen la reactividad de los átomos de la superficie. Esto desafía la sabiduría convencional del modelo de banda D estándar, que es la teoría ampliamente utilizada para explicar la actividad catalítica.

El profesor Xin explica:

Este modelo puede entenderse fácilmente a través de una analogía con el baile de salón: si alguien está bailando con amigos que le resulten atractivos, es menos probable que interactúe con desconocidos. Lo mismo puede decirse de los átomos catalizadores; éstos estarán más propensos a activarse si no se encuentran rodeados de átomos atractivos.

El equipo de investigación de Xin está enfocado en desarrollar el modelado computacional de soluciones de energía, apoyados principalmente por el Departamento de Investigación Avanzada de Computación de la Universidad Virginia Tech.

El hallazgo tiene importantes aplicaciones prácticas, especialmente en la industria química y tecnologías de energía renovable, debido a que la naturaleza general del modelo, permite su adaptación para su uso con otros materiales catalíticos, tales como níquel, platino y paladio, que comúnmente se utilizan en los procesos catalíticos industriales.

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