Takayuki Kojima con el sistema de medición catalítica. Crédito:Universidad de Tohoku
Siguiendo un enfoque interdisciplinario, investigadores en Japón han encontrado nuevos catalizadores utilizando aleaciones únicas de Heusler. La mayoría de los estudios sobre catalizadores han sido realizados por investigadores en química. Sin embargo, los catalizadores también se relacionan con otros campos de investigación. Por ejemplo, ciencia de los Materiales, incluida la metalurgia, también implica hacer y analizar catalizadores, y la física del estado sólido es necesaria para comprender las estructuras electrónicas con propiedades catalíticas. Por lo tanto, La experiencia de diferentes campos es esencial para los estudios catalíticos.
Aleaciones de Heusler (fórmula:X 2 YZ) son muy populares como magnéticos (espintrónicos), termoeléctrico y materiales con memoria de forma. Aunque son casi desconocidos como catalizadores, tienen excelentes características:(1) muchos conjuntos posibles de X, Y, y Z permiten el descubrimiento de nuevos catalizadores; y (2) la posibilidad de sustitución elemental (por ejemplo, X 2 YZ 1- X Z ' X ) permite el ajuste fino de las propiedades catalíticas.
Takayuki Kojima de la Universidad de Tohoku, cuyo Ph.D. implicó la investigación de materiales magnéticos, concibió el uso de aleaciones de Heusler como catalizadores, y ha realizado la investigación con el grupo de investigación An Pang Tsai que estudia los catalizadores desde un punto de vista metalúrgico. Encontraron buenos catalizadores Co 2 (Mn o Fe) Ge, para la hidrogenación selectiva de alquinos, basado en la característica 1. También demostraron el control preciso de la catálisis basado en la característica 2.
Los nuevos catalizadores no incluyen metales preciosos nobles, a diferencia de los catalizadores industriales basados en Pd. Pueden reemplazar los catalizadores de Pd si el área de la superficie se agranda lo suficiente, por ejemplo, haciendo nanopartículas.
Además, la sintonización de la catálisis por sustitución elemental es difícil de realizar en aleaciones ordinarias. Este descubrimiento no solo tiene ventajas prácticas, pero también será útil para investigar mecanismos de catálisis en aleaciones que aún no se han revelado completamente.
El equipo ahora tiene como objetivo desarrollar catalizadores prácticos con grandes superficies y revelar en profundidad los mecanismos de buen desempeño. "Creemos que este estudio inspirará a muchos investigadores en todos los campos relacionados para tratar de encontrar buenos catalizadores de Heusler para varios procesos de reacción, "dijo Kojima.
