Han surgido varios campos de investigación en torno a los impulsores químicos, llamados catalizadores, en el trabajo en muchos procesos industriales, incluidos los que impulsan la producción de combustibles, fertilizantes, y alimentos. Estos esfuerzos de investigación han desarrollado catalizadores más útiles que aceleran las reacciones químicas y hacen que las reacciones sean más eficientes sin consumirse en el proceso.

Ahora, Existe un interés creciente en coordinar los esfuerzos de investigación en estos campos para crear nuevos catalizadores híbridos con rendimiento mejorado, dijo Gabor Somorjai, un científico senior de la facultad en la División de Ciencias de los Materiales en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía de los EE. UU. (Berkeley Lab) y profesor de química en la UC Berkeley.

Somorjai, que ha escrito más de 1, 000 artículos de revistas relacionados con la catálisis y, en particular, la química que se produce en la superficie de los metales, argumenta a favor de la búsqueda de nuevas formas de catálisis híbrida en un artículo en perspectiva publicado este mes en la revista Catálisis de la naturaleza . Somorjai también ha escrito cuatro libros de texto relacionados con la química de superficies.

"Intentemos combinar los resultados de estos campos de nuevas formas, ", Dijo Somorjai." Parece obvio que esta será la evolución del campo ". El documento reconoce algunos estudios publicados anteriormente relacionados con los catalizadores híbridos, y pide más progreso.

Rong "Rocky" Ye, el autor principal del artículo, dijo, "Nuestro artículo presenta el concepto de catalizadores híbridos de manera sistemática y completa para que más investigadores sean conscientes de las posibilidades en las direcciones de investigación y las colaboraciones". Ye es un ex estudiante de posgrado en Berkeley Lab y UC Berkeley que ahora es un becario postdoctoral presidencial en la Universidad de Cornell.

Los tres tipos generales de investigación de catálisis, según el artículo en perspectiva, a menudo se clasifican de la siguiente manera:

• Catalizadores homogéneos, que normalmente operan en la misma fase de materia (más a menudo un líquido o un gas) que el reactivo. Un reactivo es una sustancia que participa en una reacción química y es cambiada por la reacción.
• Catalizadores heterogéneos, que operan en una fase diferente de la materia de los reactivos. Este tipo de catalizador puede estar en la superficie exterior o interior de sólidos densos o porosos, las notas del artículo, o se puede unir a la superficie de los materiales, en forma de cristales metálicos o nanopartículas, por ejemplo.
• Catalizadores de enzimas, que son moléculas biológicas tridimensionales derivadas de aminoácidos. Normalmente, las enzimas se sumergen en un líquido.
• La creación de catalizadores híbridos mediante la combinación de diferentes tipos de catalizadores y reactivos "puede ser mayor que la suma de sus partes ... y puede proporcionar un método prometedor para sintetizar productos finales difíciles de alcanzar, "dice el artículo. La perspectiva, escrito por Somorjai y otros cuatro investigadores de Berkeley Lab y UC Berkeley, enumera 17 procesos químicos que pueden acelerarse mediante catalizadores en cada una de las categorías anteriores.

"Cuando intentamos hibridar, es posible que podamos acelerar la velocidad de reacción o la selectividad para nuevos productos, "Dijo Somorjai.

Esto podría abrir nuevas vías para desarrollar baterías de mayor duración y medicamentos de menor costo. él dijo.

Ya, El grupo de investigación de Somorjai ha encontrado formas de "heterogeneizar la catálisis homogénea" atando, injerto o atrapando catalizadores que normalmente se disuelven en un líquido. Esto puede proporcionar más estabilidad a largo plazo para los procesos de reacción, reducir gasto, y mejorar la reutilización de los catalizadores, las notas de perspectiva.

Hay retos aunque, en la prevención de la lixiviación de metales con el tiempo, por ejemplo, y en optimizar todos los componentes y condiciones para garantizar el desempeño superior de dichos híbridos.

El equipo de Somorjai se encuentra ahora en las primeras etapas de trabajo en enfoques híbridos que incorporan catalizadores enzimáticos.

"Intentemos combinarlos y veamos qué obtenemos; tal vez sea algo único, ", Dijo Somorjai." Parece obvio que esta será la evolución del campo de la catálisis ".