{"id":2597,"date":"2020-08-07T16:26:02","date_gmt":"2020-08-07T19:26:02","guid":{"rendered":"http:\/\/cine.org.br\/?p=2597"},"modified":"2020-08-07T16:26:27","modified_gmt":"2020-08-07T19:26:27","slug":"avancos-em-nanocatalisadores-sao-essenciais-a-transicao-energetica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.cine.org.br\/en\/avancos-em-nanocatalisadores-sao-essenciais-a-transicao-energetica\/","title":{"rendered":"Avan\u00e7os em nanocatalisadores s\u00e3o essenciais \u00e0 transi\u00e7\u00e3o energ\u00e9tica"},"content":{"rendered":"\n

Pesquisa da CMSC investigou interface entre nanoclusters de metais de transi\u00e7\u00e3o e \u00f3xidos met\u00e1licos<\/em><\/p>\n\n\n\n

Estudo realizado pela divis\u00e3o de Ci\u00eancia Computacional de Materiais e Qu\u00edmica (CMSC) do Centro de Inova\u00e7\u00e3o em Novas Energias (CINE) e publicado recentemente contribui com a compreens\u00e3o da forma\u00e7\u00e3o de interfaces entre nanoclusters de metais de transi\u00e7\u00e3o e \u00f3xidos met\u00e1licos nanoestruturados. Os resultados configuram passo importante na dire\u00e7\u00e3o do uso desses materiais como catalisadores em diferentes aplica\u00e7\u00f5es relevantes \u00e0 transi\u00e7\u00e3o energ\u00e9tica para um modelo sustent\u00e1vel e, assim, ao enfrentamento de problemas ambientais centrais na sociedade contempor\u00e2nea. C\u00e9lulas a combust\u00edvel e dispositivos voltados \u00e0 convers\u00e3o de CO2 em produtos de alto valor agregado s\u00e3o exemplos de aplica\u00e7\u00f5es que ainda dependem do desenvolvimento de catalisadores mais eficientes para uso em larga escala.<\/p>\n\n\n\n

\tPart\u00edculas de metais de transi\u00e7\u00e3o dispersas sobre suportes nanoestruturados, por exemplo, formam uma combina\u00e7\u00e3o comumente usada para cat\u00e1lise em diversas aplica\u00e7\u00f5es. Esses dispositivos apresentam um grande n\u00famero de vari\u00e1veis pass\u00edveis de serem ajustadas, favorecendo o design de catalisadores com alta efici\u00eancia e seletividade <\/p>\n\n\n\n

para rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas espec\u00edficas. Essa otimiza\u00e7\u00e3o, no entanto, \u00e9 especialmente desafiadora quando se est\u00e1 lidando com clusters met\u00e1licos na escala subnanom\u00e9trica, em que cada \u00e1tomo conta e, assim, \u00e9 poss\u00edvel esperar atividade catal\u00edtica completamente diferente como resultado da adi\u00e7\u00e3o ou remo\u00e7\u00e3o de um \u00fanico \u00e1tomo do cluster.<\/p>\n\n\n\n

O profundo conhecimento atom\u00edstico dos materiais utilizados \u00e9 de grande relev\u00e2ncia para guiar a busca por esses materiais otimizados. Neste sentido, o estudo da CMSC, usando c\u00e1lculos baseados na Teoria do Funcional da Densidade (DFT), buscou estudar a forma\u00e7\u00e3o das nanointerfaces em diferentes combina\u00e7\u00f5es entre nanocluster de zirc\u00f4nia \u2013 di\u00f3xido de zirc\u00f4nio, substrato usado em aplica\u00e7\u00f5es catal\u00edticas como a oxida\u00e7\u00e3o do metano e a s\u00edntese de metanol a partir de CO2 \u2013 e clusters de metais de transi\u00e7\u00e3o (ferro, cobre, n\u00edquel e cobalto) com um, quatro e oito \u00e1tomos.<\/p>\n\n\n\n

Ao todo, foram estudadas 254 estruturas distintas. Os resultados obtidos mostraram como as propriedades estruturais, energ\u00e9ticas e eletr\u00f4nicas desses materiais mudam para cada sistema, indicando justamente como esses par\u00e2metros podem ser ajustados por meio de mudan\u00e7as nas vari\u00e1veis como, por exemplo, na esp\u00e9cie de metal de transi\u00e7\u00e3o empregada, no tamanho do cluster e em sua morfologia. O estudo \u00e9 um desdobramento de trabalhos anteriores, em que os clusters de metais de transi\u00e7\u00e3o e de \u00f3xidos met\u00e1licos haviam sido investigados separadamente. Agora, o foco esteve justamente na intera\u00e7\u00e3o, oferecendo subs\u00eddios importantes \u00e0 compreens\u00e3o de como essas modifica\u00e7\u00f5es podem ser feitas, visando aplica\u00e7\u00f5es espec\u00edficas.<\/p>\n\n\n\n

O detalhamento dos resultados encontrados podem ser conferidos no artigo publicado no peri\u00f3dico Physical Chemistry Chemical Physics<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Imagem: Estruturas otimizadas no estudo que, no total, investigou 254 estruturas distintas (Autores)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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