Nanoarquitectura:partículas de níquel exactamente 1/40, 000th del tamaño de un cabello humano son los mejores catalizadores para convertir CO2. Crédito:Universidad de Utrecht / Química Inorgánica y Catálisis
O 2 y el hidrógeno producido de forma sostenible tienen el potencial de servir como ingredientes para convertir la energía eléctrica generada por molinos de viento o paneles solares en un combustible gaseoso. Este concepto de 'potencia a gas' puede resolver dos problemas a la vez, reduciendo CO 2 emisiones al tiempo que se crean aplicaciones más flexibles de energía sostenible. Sin embargo, conversión rentable de CO 2 requeriría un catalizador extremadamente eficaz. Investigadores de la Universidad de Utrecht han encontrado una manera de estudiar el proceso de conversión en detalle y determinar el tamaño perfecto para las nanopartículas catalíticas de níquel. Los investigadores publicarán sus resultados en Catálisis de la naturaleza los lunes, 29 de enero.
La autora principal Charlotte Vogt dice:"Cuando hacemos nanopartículas de metal cada vez más pequeñas, comienzan a mostrar propiedades muy diferentes a las que esperamos y comprendemos de la física y la química clásicas ". Junto con sus colegas Florian Meirer y Bert Weckhuysen de la Universidad de Utrecht e investigadores de la empresa química BASF, Vogt descubrió que las partículas de níquel exhiben una actividad catalítica óptima con un tamaño de 2,5 nanómetros, alrededor de 40, 000 veces más pequeño que un cabello humano. Los investigadores también encontraron que una arquitectura específica de estas diminutas partículas de níquel facilita la activación de CO 2 .
Para comprender cómo se comportan estas nanopartículas de níquel durante la conversión de CO 2 , los investigadores estudiaron los catalizadores en acción. En cooperación con científicos de Swiss Light Source en Suiza, desarrollaron una herramienta de medición ultrarrápida para estudiar sus catalizadores en el trabajo. Esto permitió a los investigadores desbloquear el mecanismo detrás del CO 2 proceso de conversión con gran detalle. Por lo tanto, identificaron tanto el formato como el monóxido de carbono adsorbido como productos intermedios de reacción.
El proyecto implicó una estrecha colaboración entre investigadores de BASF, Universidad de Utrecht, Universidad de Lehigh en los Estados Unidos, y las instalaciones de sincrotrón del Instituto Paul Scherrer en Suiza. "Esta colaboración nos ha permitido comprender mejor cómo funcionan estos catalizadores sólidos, poniéndonos en condiciones de desbloquear el verdadero potencial de las nanopartículas metálicas pequeñas para el CO 2 catálisis, "dice Bert Weckhuysen, Catedrático de Química Inorgánica y Catálisis en la Universidad de Utrecht.
