CEICS, Campus d'Excel·lència Internacional Catalunya Sud Coordinado per URV · Universitat Rovira i Virgili

30-07-2012

Una recerca en la que hi ha participat l'ICIQ descobreix l'origen de la compensació en catàlisi heterogènea

El fenomen de la compensació en catàlisi heterogènia va ser descrit per FH Constable i E. Cremer a principis del segle passat. Aquest fenomen es caracteritza per una equació matemàtica en la qual es relacionen de forma lineal dos dels paràmetres fonamentals en una reacció; l'entalpia o variació d'energia d'una reacció i l'entropia o grau de desordre.

Des de llavors, molts han estat els investigadors que han intentat comprovar la veracitat d'aquesta equació mitjançant simulacions teòriques o sistemes model. No obstant això, a causa de la complexitat dels estudis experimentals i a la limitació de les tècniques, encara no s'havia pogut corroborar experimentalment.

Aquest estudi, publicat a la revista Nature Chemistry, és el primer en el qual es realitzen proves experimentals per justificar l'origen dels fenòmens de compensació. La reacció d'estudi és la formació de clor a partir de l'oxidació de l'àcid clorhídric mitjançant catàlisi heterogènia d'òxid de ruteni.

Per primera vegada s'aconsegueix quantificar in situ el recobriment del catalitzador (RuO2) per les diferents espècies que participen en la reacció: clor i oxigen. A més, aquests innovadors estudis experimentals s'acompanyen d'uns extraordinaris estudis teòrics en els que l'anàlisi de més de 2000 simulacions identifiquen l'entropia configuracional de la superfície del catalitzador, és a dir, les diferents conformacions que poden adquirir les espècies implicades en la reacció al recobrir el catalitzador, com la peça clau que explica l'origen de la compensació i verifica les observacions de Constable-Cremer.

Aquesta pionera investigació ajuda a comprendre millor els fenòmens de compensació en catàlisi heterogènia pot donar lloc a l'optimització de processos químics i la millora de la seva eficàcia.

• Relacionats
• Podeu llegir aquí l'article publicat a Nature Chemistry