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Investigadores del Instituto de Investigación de Tecnología Química, centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València (UPV), y el Instituto ITACA de la UPV han desarrollado un nuevo proceso más rentable y sostenible para producir nanocatalizadores metálicos.
![Nueva estrategia para producir nanopartículas metálicas para aplicaciones de catalizadores](https://d1otjdv2bf0507.cloudfront.net/images/news/ImageForNews_40608_17041939450218243.jpg)
Fuente de la imagen: ACS Nano (2023). DOI: 10.1021/acsnano.3c08534
La tecnología es prometedora en el sector industrial y podría contribuir a la descarbonización de la industria. La investigación fue publicada ACS Nano.
El proceso de exsolución, un método para producir nanopartículas metálicas en la superficie de materiales cerámicos, se activa mediante radiación de microondas y constituye la base de esta novedosa técnica.
A temperaturas elevadas y en una atmósfera reductora (normalmente hidrógeno), los átomos metálicos migran desde la estructura del material a su superficie y forman nanopartículas metálicas ancladas a la superficie. Este anclaje aumenta significativamente la resistencia y estabilidad de estas nanopartículas, lo que repercute positivamente en la eficiencia de estos catalizadores.
Beatriz García Baños, Responsable de Proyectos I+D, ITACA Centro Tecnológico, Universitat Politècnica de València
Investigadores de la UPV y el CSIC han demostrado en su estudio que este procedimiento se puede realizar a temperaturas más suaves y sin necesidad de descenso atmosférico debido a la radiación de microondas.
De esta manera, se pueden producir nanocatalizadores de níquel activos en un proceso de solución más eficiente energéticamente. Se ha demostrado que estos catalizadores son activos y estables para la reacción de producción de CO a partir de CO.2preservar un producto de interés industrial y contribuir a la descarbonización del sector.
Alfonso Juan Carrillo Del Teso, Investigador, Grupo de Conversión y Almacenamiento de Energía, Instituto de Tecnología Química
La técnica de disolución tradicional en estos materiales se realiza a temperaturas de 900 °C. ºC y duraciones de exposición de aproximadamente 10 horas, mientras que el proceso de liberación observado para las nanopartículas de níquel se llevó a cabo a temperaturas de aproximadamente 400 °C. ºC y tiempos de exposición de unos pocos segundos. Además, este método permite una solución sin necesidad de hidrógeno.
Baños agregó: “Por todo ello, mejoramos la sostenibilidad del proceso. Además, al obtener los catalizadores a temperaturas más suaves y tiempos de exposición más cortos, reducimos los costes del proceso, en lo que también influye el hecho de que no es necesario utilizar hidrógeno como gas reductor.«
Aplicaciones
La tecnología del equipo de la UPV y el CSIC está destinada principalmente a su uso en procesos catalíticos de alta temperatura que almacenen y conviertan energía renovable. También podría usarse en CO2 Procesos de hidrogenación relevantes para sistemas Power-to-X, reacciones de reformado de biogás para producir gas de síntesis (un precursor de los combustibles líquidos) y electrodos de funcionalización para pilas de combustible y/o electrolizadores de alta temperatura.
Referencia de la revista:
López García, A., et. Alabama. (2023) Liberación de nanopartículas de Ni impulsada por microondas en perovskitas con deficiencia de sitio A. ACS Nano. doi:10.1021/acsnano.3c08534
Fuente: https://www.upv.es/index-es.html
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