Diminutas nanopartículas de metal se utilizan como catalizadores en muchas reacciones, desde la refinación de productos químicos hasta la producción de polímeros y biocombustibles. El rendimiento de estas nanopartículas como catalizadores de estas reacciones depende de cuál de sus caras de cristal esté expuesta.

Pero los intentos anteriores de diseñar estas nanopartículas cambiando su forma han fallado porque las estructuras son inestables y volverán a su forma de equilibrio.

Ahora, Los investigadores del Instituto de Catálisis en Procesamiento de Energía de la Universidad Northwestern han descubierto una nueva estrategia para fabricar nanopartículas metálicas en catalizadores que promete mejorar la selectividad y el rendimiento para una amplia gama de reacciones catalíticas sensibles a la estructura. El equipo, dirigido por Laurence D. Marks, profesor de ciencia e ingeniería de materiales en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas McCormick, descubrió que podían diseñar nanopartículas diseñando la estructura de soporte de las partículas.

"En lugar de intentar diseñar las nanopartículas, hemos diseñado el sustrato sobre el que se asienta la nanopartícula, Marks dijo. Eso cambia lo que se exponen los rostros. Sus resultados fueron publicados en febrero en la revista Nano letras .

Esta solución fue un descubrimiento:el equipo creó las muestras de nanopartículas, descubrió que no cambiaron su forma (como las leyes de la termodinámica hicieron que hicieran las nanopartículas previamente diseñadas), luego se dispuso a averiguar cómo funcionaba. Resulta que la epitaxia, la relación entre la posición de los átomos en la nanopartícula y la posición de los átomos en el sustrato, fue más importante de diseñar de lo que se pensaba.

El equipo está probando actualmente las nanopartículas en un reactor catalítico, y los primeros resultados parecen prometedores, Marks dice. Las nanopartículas parecen ser lo suficientemente estables para sobrevivir a los rigores del uso a largo plazo como catalizadores.

"Abre la puerta al diseño de mejores catalizadores, "Marks dijo." Este método podría usarse con una variedad de nanopartículas de metal diferentes. Es una nueva estrategia y podría tener un impacto muy grande ".