Los elementos químicos paladio (Pd) y rutenio (Ru) se utilizan por separado en la industria química. Por mucho tiempo, Los investigadores han pensado que la combinación de los dos podría conducir a propiedades mejoradas y novedosas para aplicaciones industriales. Sin embargo, los dos elementos no se mezclan fácilmente para convertirse en un solo material.

Un estudio publicado en la revista Ciencia y tecnología de materiales avanzados revisó las últimas investigaciones sobre la fabricación de nanomateriales bimetálicos de Pd-Ru.

Las primeras investigaciones de las últimas dos décadas mostraron que la simple combinación de nanopartículas de Pd y Ru conducía a una mezcla con mejores propiedades para fines catalíticos industriales que cualquiera de los dos elementos por sí solo. Desde entonces, muchos grupos han informado sobre nanopartículas de aleación de Pd-Ru. Variando los métodos de fabricación y las composiciones de Pd y Ru, Surgen nanomateriales de Pd-Ru con diferentes propiedades que pueden ser adecuados en aplicaciones industriales.

En 2010, Hiroshi Kitagawa de la Universidad de Kyoto de Japón y sus colegas fabricaron una "aleación de solución sólida" (que implica la adición de los átomos de un elemento a la red cristalina del otro en una reacción a alta temperatura) a partir de dos elementos vecinos de Pd en la tabla periódica. , plata (Ag) y rodio (Rh). El material resultante tenía propiedades atractivas para fines industriales, incluida la capacidad de absorber hidrógeno. El Rh es importante en una variedad de reacciones en la industria automotriz, así como en el tratamiento de gases de escape industriales. Pero es escaso y caro. El éxito de Ag-Rh llevó al equipo a especular que, por sus similitudes, La combinación de Pd y Ru en nanopartículas de aleación en solución sólida podría conducir a un material con propiedades similares, proporcionando una alternativa potencial a Rh.

En 2014, el equipo fue el primero en sintetizar nanopartículas de aleación en solución sólida de Pd-Ru. Descubrieron que las nanopartículas de Pd-Ru tenían una mayor actividad catalítica en comparación con las nanopartículas de Ru o Pd. Más recientemente, encontraron que estas nanopartículas eran muy activas en un proceso catalítico importante para purificar los gases nocivos de los gases de escape, incluso superando a las nanopartículas de Rh.

Se necesitan más investigaciones para comprender cómo la variación del tamaño del material bimetálico afecta sus propiedades físicas y químicas. Por ejemplo, La investigación ha descubierto que el cultivo de menos de cinco películas ultrafinas de Pd en Ru hace que el material resultante sea inerte al oxígeno, aunque el propio Pd es muy reactivo con él. El modelado teórico también será importante para predecir y explicar las propiedades de PdRu y otros nanomateriales. concluye el estudio.