Un nuevo artículo recién publicado en Catálisis de la naturaleza muestra las formas sencillas de controlar la estructura de las nanopartículas de platino y ajustar sus propiedades catalíticas.

Investigación dirigida por Cardiff Catalysis Institute (CCI) en colaboración con científicos de la Universidad de Lehigh, Universidad de Jazan, Universidad de Zhejiang, Universidad de Glasgow, Universidad de Bolonia, Complejo de investigación en Harwell (RCaH), y University College London han combinado sus habilidades únicas para desarrollar y comprender utilizando métodos de caracterización avanzados (particularmente TEM y B18 en Diamond Light Source), cómo es posible utilizar un método de preparación simple para controlar y manipular las estructuras de nanopartículas metálicas. Estas nanopartículas metálicas son ampliamente utilizadas por la industria como catalizadores innovadores para la producción de productos químicos a granel como polímeros, combustibles líquidos (por ejemplo, diesel, gasolina) y otras especialidades químicas (productos farmacéuticos).

Meenakshisundaram Sankar del Cardiff Catalysis Institute, quienes lideran esta investigación junto con G. J. Hutchings, explica, "Simplemente optimizando parámetros de preparación muy estándar, mostramos cómo es posible manipular las características estructurales de las nanopartículas de platino soportadas sobre titania para producir un catalizador altamente activo y selectivo para la síntesis de anilinas funcionalizadas. Estos productos se utilizan en la síntesis de bienes cotidianos como productos farmacéuticos, fertilizantes y tintes. Este es un gran paso adelante en la comprensión del papel de los parámetros de preparación en el ajuste de la estructura de las nanopartículas de platino y esto nos permitirá diseñar nanopartículas metálicas más activas ".

La característica clave de este artículo es el ajuste de los sitios activos (donde ocurre la reacción catalítica) en nanopartículas de platino mediante varios tratamientos térmicos y utilizando cantidades muy bajas de platino para producir un catalizador optimizado.

Andy Beale, Catedrático de Química Inorgánica, UCL con sede en el Complejo de Investigación de Harwell, una de las instalaciones científicas colaboradoras de Diamond dice:"Al utilizar diez veces menos platino, hemos reducido sustancialmente el coste de fabricación de este catalizador. Incluso, con menores cantidades de metal, el catalizador es igualmente activo o más activo que el catalizador comercial actual. Otra ventaja importante es que este catalizador no produce ningún subproducto no deseado (que genera residuos y es muy caro de separar y limpiar) ".

Un equipo multidisciplinario de colegas con acceso a recursos de caracterización extremadamente poderosos en Diamond Light Source, El Sincrotrón del Reino Unido ha permitido a los investigadores de CCI obtener una comprensión fundamental de qué estructura se requiere para optimizar este sistema de catalizador de nanopartículas.

Esta investigación ha sido publicada en un artículo titulado "Ajuste de sitios catalíticos en Pt / TiO ₂ catalizadores para la hidrogenación quimioselectiva de 3-nitroestireno "en Catálisis de la naturaleza .

Profesor Laurent Chapon, El director de Ciencias Físicas de Diamond Light Source concluye:"Se estima que la catálisis está involucrada en el 90% de todos los procesos químicos y en la creación del 60% de los productos químicos disponibles en el mercado, por eso se estudia a escala atómica. La necesidad de comprender la catálisis en este nivel está impulsada por preocupaciones tanto económicas como ambientales; por lo tanto, existe un interés mundial en optimizar la síntesis de nuevos materiales catalíticos y comprender el proceso fundamental de la catálisis.

"En Diamond, proporcionamos técnicas analíticas especializadas para la caracterización atómica a microescala de varios materiales catalíticos, y el estudio in situ de procesos catalíticos de última generación. Nos complace que el equipo haya tenido tanto éxito hasta ahora en ajustar las propiedades catalíticas de las nanopartículas de platino ".