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(noticias nanowerk) Investigadores de la Universidad de Helsinki han anunciado un gran avance en las transformaciones moleculares sostenibles. Dirigido por el profesor Pedro Camargo, el equipo ha desarrollado un método importante para aprovechar el poder de la luz visible para impulsar procesos químicos de manera más eficiente, proporcionando una alternativa más respetuosa con el medio ambiente que los métodos tradicionales.
Sus resultados, publicados en la revista Interfaces y materiales aplicados de ACS (“Triple juego de excitaciones de banda prohibida, interbanda y plasmónica para una actividad catalítica mejorada en Pd/HXBajo3 Las nanopartículas en la Región Visible podrían revolucionar la forma en que producimos químicos y combustibles vitales.
Superar las barreras de costos y eficiencia
La fotocatálisis plasmónica tradicional se ha visto obstaculizada durante mucho tiempo por los altos costos y los problemas de escalabilidad asociados con materiales como la plata (Ag) y el oro (Au). Sin embargo, el profesor Pedro Camargo y su equipo han superado estos obstáculos centrándose en materiales que están disponibles en la Tierra en cantidades significativas. Estos materiales son importantes porque se pueden utilizar en diversas aplicaciones sin preocuparse por la escasez o el agotamiento.
Específicamente, el equipo se centró en HXBajo3 como fotocatalizador plasmónico que se combinó con paladio (Pd), un importante catalizador ampliamente utilizado en diversas industrias. Su enfoque implica una técnica de síntesis mecanoquímica sin disolventes que ofrece rentabilidad y sostenibilidad medioambiental.
El poder de la luz
Los investigadores estudiaron la compleja interacción de las excitaciones ópticas y descubrieron que podían aumentar significativamente el rendimiento de su catalizador al iluminarlo con longitudes de onda específicas de luz visible. En particular, el uso simultáneo de dos longitudes de onda de luz dio como resultado un asombroso aumento del 110 % en la eficiencia de la reacción. Esta eficiencia mejorada se atribuye a la generación optimizada de electrones de alta energía en los centros catalíticos, un avance crucial en la catálisis sostenible.
Identificaron los efectos sinérgicos de HXBajo3 Excitación de banda prohibida, transiciones entre bandas de Pd y HXBajo3 Excitación de la resonancia de plasmón superficial localizado (LSPR), que conduce a mejoras notables en el rendimiento catalítico.
Un futuro más verde para la industria química
«Nuestro trabajo representa un gran avance para hacer que los procesos químicos sean más sostenibles», afirma el profesor Camargo. «Al utilizar la luz como fuente de energía, podríamos potencialmente revolucionar la producción de sustancias químicas vitales y reducir la necesidad de combustibles fósiles y las duras condiciones de los procesos industriales actuales».
Esta investigación tiene un enorme potencial para aplicaciones que van desde la producción de combustibles más limpios hasta la producción de materiales esenciales con menor impacto ambiental. Las implicaciones de esta investigación se extienden mucho más allá del laboratorio y brindan esperanza para un futuro más verde y sostenible a medida que la sociedad se esfuerza por combatir el cambio climático y la transición a fuentes de energía renovables.
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