Química

Desvelan como el agua puede potenciar la catálisis


La investigación ha sido llevada a cabo por especialistas del Georgia Tech, el Instituto Tecnológico de Georgia.

Normalmente, en la mayoría de las reacciones catalíticas, el agua puede detener la reacción, lo cual se convierte en una gran dificultad, porque asegurarse de que una reacción está exenta de agua puede aumentar los costos de producción. Muchas reacciones ocurren a altas temperaturas, que evaporan el agua. Sin embargo, cuando llega algún momento del proceso en el que la temperatura de la reacción es más baja y hay humedad, se pueden desencadenar efectos desfavorables. Se supone que con el calentamiento de la reacción, debe disminuir la presencia de agua, pero a veces esto no sucede, y la adsorción de agua puede llevar a modificaciones irreversibles, tales como la oxidación o la desactivación de la catálisis.

A finales de los años 80, el científico japonés Masatake Haruta descubrió que las pequeñas partículas de oro (que es químicamente inerte y no acostumbra a ser un catalizador) son químicamente muy reactivas. También descubrió que el agua puede promover esta actividad catalítica.

Reacciones catalíticas
Ilustración de una reacción que convierte monóxido de carbono en dióxido de carbono usando una molécula de agua para incrementar la actividad catalítica de un nanoconjunto de oro de ocho átomos. (Foto: Georgia Tech)
Desde finales de los 90, el grupo de Uzi Landman, físico del Georgia Tech, ha estado utilizando métodos informáticos avanzados de estudio de mecánica cuántica para investigar cómo y por qué los nanoconjuntos de oro se comportan como catalizadores químicos en condiciones secas. Ahora, el equipo ha hecho algunas predicciones teóricas sobre cómo una sola molécula de agua puede potenciar de manera catalítica una reacción de baja temperatura que convierte al monóxido de carbono en dióxido de carbono.

Utilizando simulaciones informáticas, descubrieron que una molécula de agua potencia el enlace de una molécula de oxígeno con un nanoconjunto de 8 átomos de oro. La molécula de agua activa de manera catalítica la ya mencionada reacción de oxidación de monóxido de carbono. En los estudios iniciales con nanoconjuntos de oro, los defectos en la superficie de soporte eran necesarios para darle al oro una ligera carga negativa. En este último estudio, la presencia de una molécula de agua hace ese requerimiento innecesario.



Hay 2 comentarios
madeleine – lima
31/08/10 - 14:30
Tema: reacciones cataliticas

me parece un tema muy interesante

karla mercedes pia – toluca
12/02/09 - 22:04
Tema: hola

hola a mi me gustaria q tengan mas informacionde los temas

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