Gli scienziati sanno come fondere il platino per utilizzarlo come catalizzatore: lo studio

Gli scienziati hanno scoperto come rendere il platino più conveniente come catalizzatore: trasformarlo in un liquido a bassa temperatura.È noto da secoli che metalli nobili come platino, oro, rutenio e palladio sono ottimi catalizzatori per reazioni chimiche, perché aiutano a rompere i legami chimici tra gli atomi in modo più efficiente.

Ma i metalli nobili sono rari e costosi, quindi i produttori industriali su larga scala generalmente optano per alternative più economiche e meno efficaci come il ferro.

Lo svantaggio dell'utilizzo di catalizzatori di qualità inferiore è che le reazioni chimiche devono essere riscaldate fino a temperature elevate, il che aumenta l'impronta di carbonio per molti processi industriali.

Con un risultato da record, i ricercatori dell'UNSW Sydney e del RMIT in Australia hanno sciolto il platino in gallio liquido, suddividendo gli atomi di platino in modo che ci fosse più potenziale catalitico in una quantità minore di platino.

Il platino ha normalmente una temperatura di fusione di 1.700 ° C (3.092 Fahrenheit), il che significa che di solito è un solido se usato come catalizzatore.

Infondendo platino in una matrice di gallio, un metallo morbido, argenteo e non tossico che fonde sostanzialmente a temperatura ambiente di 29,8 °C. Una caratteristica utile del gallio liquido è che dissolve i metalli (come l'acqua dissolve sale e zucchero) separando i singoli atomi in ciascuna molecola.

L'invenzione ha il potenziale per risparmiare sui costi energetici e ridurre le emissioni nella produzione industriale, affermano i ricercatori.

"Una serie di importanti reazioni chimiche potrebbe essere eseguita a temperature relativamente basse con l'uso di un catalizzatore più efficiente come il platino liquido", ha detto a ScienceAlert l'autore principale e ingegnere chimico Md. Arifur Rahim dell'UNSW Sydney.

Dal 2011 gli scienziati hanno cercato di rendere più convenienti i costosi catalizzatori di metalli nobili attraverso un processo di "miniaturizzazione", spiega Rahim.

Quando i metalli sono solidi, solo gli atomi all'esterno possono essere usati nelle reazioni, quindi c'è un sacco di spreco. Se scomponi questo solido in grumi sempre più piccoli (pensa alle nanoparticelle), ottieni una reazione più efficiente poiché più atomi di metallo possono entrare in massa: molte mani fanno un lavoro leggero.

"Quando miniaturizzi il sistema, stai massimizzando il rapporto superficie-volume e l'efficienza di utilizzo dell'atomo in modo che il consumo complessivo del catalizzatore sia inferiore nel tempo e ciò può rendere il prodotto conveniente", afferma Rahim.

Sapevate che nello spazio, intanto, ci sono asterodi che contengono proprio platino e oro?