El Catalizador en Frío Froduce Aire Más Limpio
Se Descubre Un Catalizador En Frío Para Producir Aire Más Limpio
El sistema de escape de un coche incluye un componente conocido como catalizador de tres vías, que se compone de materiales costosos y funciona de forma óptima dentro de un rango específico de temperaturas de varios cientos de grados centígrados.
Como se explica en un artículo publicado en la revista Science, un equipo de científicos dirigido por Emiel Hensen ha demostrado que la modificación del material portador de un catalizador puede aumentar enormemente la conversión de monóxido de carbono tóxico en dióxido de carbono, incluso a temperatura ambiente. Los convertidores catalíticos de tres vías convencionales que se utilizan en los automóviles, que contienen metales nobles como platino, paladio y rodio sobre un sustrato de óxido de cerio, requieren altas temperaturas para funcionar con eficacia. Sin embargo, durante los arranques en frío o al cambiar de modo de propulsión en los vehículos híbridos, puede seguir habiendo monóxido de carbono tóxico presente en los gases de escape.
Potenciación del rendimiento del catalizador por medio de cerio a medida en condiciones de arranque en frío y convencionales
Para mejorar el catalizador, los investigadores modificaron el material portador, en concreto el tamaño de los cristales de ceria (óxido de cerio). Produciendo ceria con cristales más pequeños, de unos 4 nanómetros, y depositando metales nobles de un átomo sobre estas partículas, observaron una mejora significativa del rendimiento del catalizador en condiciones de arranque en frío, cuando hay un exceso de monóxido de carbono. La mejora del rendimiento se atribuyó a la mayor capacidad de reacción de los átomos de oxígeno en los cristales de ceria más pequeños. En condiciones de funcionamiento más típicas, los cristales de ceria con un tamaño óptimo de 8 nanómetros alcanzaron una elevada capacidad catalítica a temperaturas inferiores a 100 grados Celsius.
Los materiales portadores al servicio del desarrollo de catalizadores
En este estudio se destaca la importancia de tener en cuenta no sólo los metales nobles, sino también el material portador a la hora de desarrollar catalizadores. La manipulación del tamaño de las sustancias portadoras de los materiales activos abre nuevas posibilidades de mejora de los catalizadores, con el consiguiente aumento de la eficacia y la especificidad de las reacciones químicas.
Este hallazgo tiene asimismo implicaciones más amplias para los procesos que implican la combinación de dióxido de carbono e hidrógeno verde para la producción de combustibles o plásticos sostenibles.
En colaboración con Johnson Matthey, una empresa británica especializada en la producción de catalizadores para la automoción, los investigadores seguirán investigando cómo aplicar estos hallazgos al desarrollo de nuevos productos en la industria automovilística.
Read the original article on Phys.
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