Los científicos del Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de EE. UU. Han identificado una nueva clase de catalizadores a base de plata para la producción del óxido de propileno químico de utilidad industrial que es a la vez respetuoso con el medio ambiente y menos costoso.

"La producción de óxido de propileno tiene una cantidad significativa de subproductos que son dañinos para el medio ambiente, incluidos los desechos clorados o peroxicarboxílicos, ", dijo el químico Stefan Vajda de la División de Ciencia de Materiales y Centro de Materiales a Nanoescala de Argonne." Hemos identificado nanoclusters de plata como un catalizador que produce esta sustancia química con pocos subproductos a bajas temperaturas ".

El óxido de propileno se usa comúnmente en la creación de plásticos y propilenglicoles para pinturas, detergentes domésticos y líquidos de frenos para automóviles.

El estudio es el resultado de un equipo altamente colaborativo que involucró a cinco Divisiones de Argonne y colaboradores del Fritz-Haber-Institut en Berlín y de la Universidad de Illinois en Chicago. incluida una colaboración entre el esfuerzo experimental dirigido por Stefan Vajda y el análisis teórico dirigido por el químico de materiales Larry Curtiss y el nanocientífico Jeff Greeley.

Se han utilizado grandes partículas de plata para producir óxido de propileno a partir de propileno, pero han sufrido una baja selectividad o una baja conversión a óxido de propileno, creando una gran cantidad de dióxido de carbono. Vajda descubrió que los cúmulos de plata a nanoescala, que consta de tres átomos y de grupos más grandes de 3,5 nanómetros de tamaño, son catalizadores altamente activos y selectivos para la producción de óxido de propileno.

Curtiss y Greeley luego modelaron el mecanismo subyacente detrás de por qué estas nanopartículas ultrapequeñas de plata eran tan efectivas en la creación de óxido de propileno. Descubrieron que la estructura electrónica de capa abierta de los catalizadores de plata era el ímpetu detrás de la selectividad de los nanoclusters.

"El óxido de propileno es un componente fundamental en la creación de varios otros productos químicos de relevancia industrial, pero los métodos actuales para crearlo no son eficientes, "Dijo Curtiss.

"Esta es básicamente una reacción del santo grial, "comentó Greeley." El trabajo abre un nuevo capítulo en el campo de la plata como catalizador de la epoxidación del propeno, "añadió Curtiss.

Un artículo sobre este trabajo se publicará en el número del 9 de abril de la revista. Ciencias .