Investigadores de la Universidad Metropolitana de Tokio han desarrollado una forma de montar nanopartículas de oro en un soporte molecular conocido como polioxometalato (POM). Lo aplicaron con éxito para lograr una conversión de casi el 100 por ciento de monóxido de carbono (CO) en un amplio rango de temperatura. demostrando un rendimiento estable durante largos períodos de tiempo. Mostraron cómo las trazas de agua contribuyen de manera única a la función del catalizador, información prometedora sobre la catálisis y su posible aplicación a la purificación de gases de escape y aire de la habitación.

La purificación de gas es un proceso industrial extremadamente importante, ya sea en fábricas, convertidores catalíticos para escapes de vehículos, o el purificador de aire doméstico. Recientemente, la investigación se ha centrado en el uso de partículas de oro de tamaño nanométrico, apreciado por su capacidad para acelerar ("catalizar") reacciones químicas, incluso en muy pequeño <5 nm) tamaños. A menudo, estos deben montarse sobre un soporte sólido.

El grupo de investigación de Toru Murayama (profesor del proyecto) y Masatake Haruta (profesor) han combinado con éxito nanopartículas de oro con polioxometalatos (POM), un material de soporte prometedor que ya ha atraído una atención considerable en catálisis, medicamento, ciencias de la superficie y de los materiales. POM y sus sales, especies de iones moleculares de óxidos metálicos, aún no han visto un uso generalizado para la estabilización de partículas de oro. Al montar partículas de oro hasta un tamaño de 2 nm utilizando un método de inmovilización de sol, lo aplicaron con éxito a un purificador de gas de monóxido de carbono (CO) a baja temperatura. Su nuevo catalizador de oro-POM no solo mostró una conversión eficiente a -50 ° C, rendimiento de primera clase incluso para un catalizador de nanopartículas de oro, pero también demostró estabilidad, Eliminación del 100 por ciento de una concentración de CO del 1 por ciento en volumen durante un lapso de 35 días a 0 ° C, sin degradación del material. Descubrieron que los tamaños de partículas más pequeños conducían a un mejor rendimiento, y que la eficiencia de conversión del material mostró una dependencia única de la temperatura. Esto llevó al descubrimiento de que pequeñas cantidades de agua eran esenciales para la función del material, el primer mecanismo único propuesto para la catálisis en catalizadores de oro / POM. La técnica y el mecanismo recién descubierto no solo prometen una mayor comprensión de la catálisis, sino también una aplicación potencial a la filtración industrial, tanto para gases como para líquidos.