La catálisis es, como muchas ciencias, situacional.

Esta química de alta potencia tiene que ver con la aceleración de reacciones químicas, utilizando catalizadores para "turbocargar" el proceso y crear rápidamente nuevos productos químicos y combustibles.

Debido a que hay tantas variables en juego:presión, luz, calor, tiempo, y la presencia de otras moléculas reactivas, por nombrar solo algunos:los científicos deben experimentar incansablemente, mapear las condiciones específicas que conducirán a los mejores resultados.

Investigadores del Catalysis Center for Energy Innovation (CCEI), un centro de investigación multiinstitucional dirigido por la Universidad de Delaware, están trabajando para resolver esos desafíos proponiendo enfoques más eficientes para la ciencia de la catálisis. Algunas veces, su trabajo puede incluso conducir al descubrimiento de nuevos catalizadores.

Investigación reciente realizada por CCEI, publicado en el último número de Catálisis de la naturaleza , ha desvelado aún más el misterio de una clase de materiales que durante mucho tiempo no se han estudiado como catalizadores:los óxidos metálicos. Además de impulsar una producción química más asequible y estable, La investigación de CCEI sobre la naturaleza de los óxidos metálicos podría conducir al descubrimiento de incluso mejores, catalizadores más selectivos.

La ciencia de la catálisis, si bien es útil, no es exactamente eficiente o rentable. Nuevo, mejores catalizadores como los óxidos metálicos podrían ayudar a mejorar el proceso, cuales, Sucesivamente, puede facilitar a los científicos la producción de productos de uso diario renovables, como lubricantes, combustibles adhesivos, jabón, y más.

"Previamente, se creía que teníamos que recurrir a metales caros como el platino para realizar tareas cruciales como escindir enlaces químicos específicos, "dijo Alexander Mironenko, coautor del estudio y ex investigador del CCEI que ahora es un becario postdoctoral en la Universidad de Chicago. "Pero además de sus altos costos, este tipo de metales producían subproductos indeseables, reduciendo la eficiencia del proceso global. En nuestra investigación actual, Demostramos que los óxidos metálicos más baratos y estables pueden impulsar esas reacciones, también."

Un óxido se define como una sustancia química formada por al menos un átomo de oxígeno y otro elemento; tales compuestos abundan en la corteza terrestre. La relativa estabilidad de muchos óxidos metálicos los hace ideales para su uso en reacciones catalíticas como la activación del enlace C-O, que es un paso esencial en la conversión de residuos y biomasa lignocelulósica (como astillas de madera y pasto) en combustibles y productos químicos útiles.

El bajo costo de los óxidos metálicos también puede proporcionar beneficios económicos. La revista R&D Magazine estima que el 90% de los productos químicos comerciales dependen de la catálisis para su producción, lo que significa más barato, Los catalizadores más estables pueden reducir los costos de fabricación.

"Hemos introducido una forma de pensar sobre los catalizadores de óxido que nunca se había publicado anteriormente, "añade el ex becario postdoctoral del CCEI Konstantinos Goulas, ahora es profesor asistente de ingeniería química en la Universidad Estatal de Oregon. "Es increíblemente emocionante, ya que tiene el potencial de guiar el descubrimiento en todo tipo de procesos catalíticos, de industrial a ambiental. En tono rimbombante, Las simulaciones por computadora pueden predecir mejores catalizadores e impulsar experimentos. El nuestro es el primer estudio sistemático que introduce toda esta clase de materiales para una de las químicas más duras de las biorrefinerías ".