Novos catalisadores que mudam de forma para a transição energética
Novas perspetivas para processos eficientes na indústria química
Anúncios
Investigadores do Grupo de Trabalho de Química Inorgânica – Cerâmica Funcional da Universidade de Coblença apresentaram uma abordagem inovadora para o desenvolvimento de catalisadores sustentáveis e de alto desempenho. Estes catalisadores são capazes de se adaptar dinamicamente a diferentes condições de reação química. Os resultados da investigação, publicados na revista científica de acesso aberto «Nature Communications», abrem novas perspetivas para processos eficientes na indústria química — em especial no contexto da transição energética.
No centro do estudo estão os chamados catalisadores bimetálicos de ferro-níquel com mudança de forma. Estes foram produzidos a partir de uma estrutura cerâmica, através de reações em estado sólido. Através do controlo específico da temperatura de redução, foi possível produzir duas nanoestruturas diferentes: nanopartículas de liga de ferro-níquel ou estruturas complexas do tipo «núcleo-casca» compostas por óxido e liga.
Uma vantagem especial do sistema desenvolvido é a sua reversibilidade: através da regeneração oxidativa, é possível restaurar a cerâmica original, o que permite uma alternância repetida entre as diferentes nanoestruturas. Esta adaptabilidade estrutural permite que o catalisador alterne de forma seletiva entre duas vias de reação importantes: o reforming a seco do etano com dióxido de carbono e a desidrogenação oxidativa do etano assistida por CO₂. Ambas as reações contribuem para reduzir as emissões de gases com efeito de estufa, utilizando o dióxido de carbono como matéria-prima, e permitem, simultaneamente, a produção de matérias-primas químicas valiosas.
«Os nossos resultados demonstram que as propriedades catalíticas podem ser controladas de forma seletiva, alterando dinamicamente a estrutura do material», explica a Prof.ª Dr.ª Simone Mascotto, responsável pelo grupo de trabalho. «Isto permite não só uma elevada seletividade, mas também uma estabilidade notável ao longo de muitos ciclos de reação.»
Os ciclos redox repetidos confirmaram que tanto as alterações estruturais como o desempenho catalítico são, em grande medida, reversíveis. Assim, esta estratégia representa uma abordagem promissora para o desenvolvimento de catalisadores regeneráveis e multifuncionais, que podem adaptar-se de forma flexível às exigências industriais.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Alemão pode ser encontrado aqui.
Publicação original
Outras notícias do departamento ciência
