•  I
• a · A  I
• Accessibilitat  I
• Mapa web  I
• Cercar  I
• Directori

• ::  Sign in :: 

Un grup investigador de l'institut ITACA de la Universitat Politècnica de València (UPV) i l'Institut de Tecnologia Química, centre mixt del Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC) i de la UPV, ha descobert un nou mètode per a la fabricació de nanocatalitzadors metàl·lics més sostenible i econòmic, amb un gran potencial en el sector industrial i l'ús del qual contribuiria a la descarbonització del sector. El treball s'ha publicat en la revista ACS Nano.

Aquest nou mètode està basat en el procés d’exsolució activat per radiació de microones. L’exsolució és un mètode de generació de nanopartícules metàl·liques sobre la superfície de materials ceràmics. “En condicions de temperatures elevades i atmosferes reductores (normalment, hidrogen), àtoms metàl·lics de la mateixa estructura del material migren a la seua superfície i formen allí nanopartícules metàl·liques ancorades en la superfície. Aquest ancoratge augmenta significativament la resistència i estabilitat d'aquestes nanopartícules, la qual cosa repercuteix positivament en l'eficàcia d'aquests catalitzadors”, explica Beatriz García Baños, investigadora de l'Àrea de Microones de l'institut ITACA de la UPV.

En el treball publicat ara en ACS Nano, el personal investigador de la UPV i el CSIC han demostrat que, gràcies a l'ús de la radiació de microones, aquest procés es pot dur a terme a temperatures més moderades i sense necessitat d'emprar atmosferes reductores.

“D'aquesta manera, es poden generar nanocatalitzadors actius de níquel, en un procés d’exsolució més eficient energèticament. Aquests catalitzadors han demostrat ser actius i estables per a la reacció de producció de CO a partir de CO¿, en obtenir un producte d'interès industrial i que contribueix a la descarbonització del sector”, destaca Alfonso Juan Carrillo del Teso, investigador del Grup de Conversió i Emmagatzematge d'Energia de l’ITQ.

El procés d’exsolució demostrat en nanopartícules de níquel s'ha realitzat a temperatures al voltant de 400°C i en temps d'exposició de pocs segons, mentre que el procediment convencional d’exsolució en aquests materials ocorre a temperatures de 900°C, amb unes 10 hores de temps. A més, aquesta tecnologia permet realitzar l’exsolució sense fer ús d'hidrogen.

“Per totes aquestes raons, millorem la sostenibilitat del procés. A més, en poder obtenir els catalitzadors usant temperatures més suaus i menors temps d'exposició, reduïm els costos del procés, en el qual influeix també el fet de no haver d'usar hidrogen com a gas reductor”, afig Beatriz García Baños.

Aplicacions

El mètode desenvolupat per l'equip de la UPV i el CSIC està ideat fonamentalment per al seu ús en processos catalítics d'alta temperatura per a l’emmagatzematge i la conversió d'energia renovable. També podria aplicar-se en reaccions de reformació de biogàs per a la producció de gas de síntesi (precursor de combustibles líquids), reaccions d'hidrogenació de CO¿ aplicables als sistemes Power-to-X, funcionalització d'elèctrodes per a piles de combustible o electrolitzadors d'alta temperatura.

Referència

Microwave-Driven Exsolution of Ni Nanoparticles in A-Site Deficient Perovskites. Andrés López-García, Aitor Domínguez-Saldaña, Alfonso J. Carrillo, Laura Navarrete, Maria I. Valls, Beatriz García-Baños, Pedro J. Plaza-Gonzalez, José Manuel Catala-Civera, and José Manuel SerraACS Nano 2023 17 (23), 23955-23964. DOI: 10.1021/acsnano.3c08534

Notícia en UPV TV
Descarrega arxiu