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Un nuevo material catalizador acerca el desarrollo de motores diésel limpios

4/12/2017 - 

MADRID (EP). Un avance en la tecnología de catálisis en las universidades de St Andrews y Newcastle puede contribuir al desarrollo del motor diésel limpio y ayudar a combatir la contaminación del aire.

La catálisis es un proceso que permite producir eficientemente productos químicos y evitar contaminación que de otro modo se emitiría a la atmósfera. Los catalizadores son típicamente nanopartículas metálicas, a menudo metales del grupo del platino que se depositan finamente sobre un sustrato. La actividad y la durabilidad del catalizador dependen críticamente de la interacción de las partículas con el sustrato.

En los últimos años, un equipo de la Universidad de St Andrews ha estado explorando nanopartículas metálicas preparadas por exsolución (separación de dos minerales diferentes, al enfriarse el mineral compuesto que los contenía) en la superficie de óxidos de perovskita. Ha puesto a prueba estas estructuras para permitir nuevas dimensiones en catálisis y tecnologías de conversión y almacenamiento de energía gracias a su sólida estructura. Los hallazgos se publican en la revista científica 'Nature Communications'.

Ahora, trabajando estrechamente con investigadores de la Universidad de Newcastle, han demostrado que, contrariamente a la creencia general, las partículas sometidas a exsolución no se vuelven a disolver en la perovskita subyacente tras la oxidación. En su lugar, pueden permanecer inmovilizados en sus ubicaciones iniciales, y luego pueden experimentar más transformaciones químicas para alterar dramáticamente su composición, estructura y funcionalidad, mientras preservan su disposición espacial inicial. Esto se conoce como 'química en un punto'.

La notable utilidad de las estructuras preparadas a través de este concepto se ha demostrado en relación con la limpieza del escape a partir de las emisiones de diesel, la oxidación de CO y NO simultáneamente durante cientos de horas de operación. El concepto representa un cambio radical en el diseño de catalizadores metálicos abundantes que compiten con el platino por reacciones de importancia práctica clave, en términos de peso, y también a temperaturas relevantes para las emisiones de escape.

El profesor John Irvine de la Facultad de Química de St Andrews dijo en un comunicado: "Este concepto de 'química en un punto' permite el diseño de partículas de óxido confinado de composición diversa con estabilidad superior y reactividad catalítica amplia aplicabilidad en procesos de energía limpia y remediación ambiental.

"En 2015, el Gobierno (británico) estimó que la exposición a NOx y las emisiones de material particulado de los motores diesel provocan alrededor de 52.000 muertes adicionales en el Reino Unido, por lo que los hallazgos de la investigación tienen implicaciones de gran alcance para el futuro del diésel limpio y la contaminación del aire".

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