Muchos de los catalizadores que emplea la industria en la actualidad usan metales nobles y lantánidos en su composición, unas sustancias caras y escasas. Ahora, investigadores de la Universidad de Cádiz han conseguido fabricar catalizadores sin los primeros y reducir la cantidad de los segundos, lo que puede ayudar a reducir los costes de producción en sectores como el automovilístico o el alimentario.
Dos grupos de investigación de la Universidad de Cádiz (UCA) han obtenido catalizadores que no contienen metales nobles en su formulación, tienen un bajo contenido en lantánidos –del grupo de las tierras raras– y presentan buenas propiedades de almacenamiento de oxígeno.
Estos catalizadores podrían ser de gran interés en la depuración de gases de escape de motores de combustión y en la catálisis más barata de cualquier reacción en la que se requiera la activación de moléculas de hidrógeno o intercambio de oxígeno. Otra de sus ventajas es que pueden operar a ‘bajas’ temperaturas, entre 150 y 500 ºC, lo que también supone un menor coste energético.
Hasta ahora muchos de los procesos catalíticos que usa la industria, como la del automóvil o la alimentaria, están basados en una composición centrada en metales nobles y óxidos de lantánidos. Ambos son caros, especialmente los primeros. Además los segundos generan una dependencia estratégica del mercado asiático, productor mundial mayoritario de tierras raras.
Los investigadores partieron de la idea de “no sustituir a los lantánidos, ya que son los elementos que mejor conocemos, pero sí optimizar y reducir su cantidad”, como explica el catedrático José Juan Calvino, uno de los autores, “y además nos podíamos ahorrar el metal noble”.
“Algunas de las propiedades de los nuevos materiales que se lograron se asimilan bastante a las que se suelen atribuir a algunos metales nobles, como fue el caso de la activación del hidrógeno”, añade el profesor Miguel Ángel Cauqui.
El equipo ha conseguido que un óxido se comporte químicamente en algunos aspectos como un metal, algo que “en sí mismo, también es de interés científico”. El estudio se ha publicado en el Journal of Materials Chemistry A y también se ha patentado.
Ahora los científicos tratan de aplicar su invento a problemas industriales concretos, así como colaborar con otros grupos para ver otras posibilidades de la patente.
Referencia bibliográfica:
M. Pilar Yeste, Juan C. Hernáandez-Garrido, D. Carolina Arias, Ginesa Blanco,José M. Rodríguez-Izquierdo, José M. Pintado, Serafín Bernal, José A. Pérez-Omil, José J. Calvino. “Rational design of nanostructured, noble metal free, ceria–zirconia catalysts with outstanding low temperature oxygen storage capacity”. Journal of Materials Chemistry A, 213. Doi: 10.1039/c3ta00016h.
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