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Pesquisa avalia, em nível atômico, a estrutura de catalisador utilizado nas indústrias automotiva e petroquímica

terça-feira, 23 de abril de 2024 14:24

Nanopartículas de platina (Pt) incorporadas em óxido de alumínio gama (γ‑Al2O3) formam um importante catalisador, o qual é usado em diversas indústrias, principalmente na automotiva e na petroquímica. Um diferencial relevante desse material é a sua capacidade de converter resíduos da combustão de combustíveis fósseis, que são prejudiciais para o meio ambiente, em compostos menos nocivos.

A eficácia desse catalisador é influenciada pelas interações a nível atômico entre a platina e o óxido de alumínio, e por isso, a compreensão da interface entre esses materiais é importante. Além disso, o tamanho e a morfologia das nanopartículas de platina  também afetam a atividade catalítica.

Um estudo nessa área foi publicado na Acta Materialia, revista científica internacional de alto fator de impacto (9,4). O trabalho, com autoria composta majoritariamente por pesquisadores de instituições estadunidenses, contou com a participação de Raquel Giulian, professora da UFRGS e membro do Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies (INES).

A equipe de pesquisa produziu um material com grande quantidade de pontos de contato entre as nanopartículas de platina e o óxido de alumínio gama, para ser comparado com modelos propostos na literatura. 

As interfaces foram caracterizadas por técnicas avançadas de microscopia eletrônica de transmissão e os resultados foram comparados com modelos recentemente desenvolvidos com base na teoria do funcional da densidade (DFT), método teórico para calcular as propriedades eletrônicas de átomos, moléculas e outros sistemas. Dessa forma, foi possível avaliar experimentalmente os modelos teóricos, o que serve de estímulo para o desenvolvimento de modelos mais complexos.

Este trabalho pode ser de interesse na indústria automotiva e no refino de petróleo, onde nanopartículas de platina e óxido de alumínio gama são comumente utilizadas.

Para conhecer os resultados detalhados, acesse o artigo científico na íntegra por meio do link https://doi.org/10.1016/j.actamat.2022.118609.

Fonte: Gerência de Comunicação do Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies