El desarrollo de los catalizadores basados en el Cu se ve limitado por su escasa estabilidad térmica causada por la baja temperatura de Tammann del Cu.
Recientemente, un grupo de investigación dirigido por el profesor YU Jiafeng y el profesor SUN Jian, del Instituto de Física Química de Dalian (DICP) de la Academia China de Ciencias (CAS), construyó un catalizador heterogéneo basado en Cu ultra estable a altas temperaturas mediante la construcción de interacciones fuertes clásicas entre el metal y el soporte (SMSI).
Este estudio se publicó en Nature Communications el 10 de diciembre. El profesor Noritatsu Tsubaki, de la Universidad de Toyama (Japón), y el profesor LIU Yuefeng, del DICP, también participaron en este estudio.
Los investigadores combinaron dos tecnologías únicas, el sputtering por magnetrón (SP) y la pirólisis por pulverización de llama (FSP), para reconstruir la estructura electrónica del Cu metálico y la reducibilidad del soporte de TiO2, respectivamente.
Crearon el clásico SMSI en un catalizador basado en Cu de metal no noble a temperaturas de reducción suaves por primera vez, y realizaron la preparación controlable de un catalizador basado en Cu ultra estable. Este catalizador mostró un rendimiento ultraestable durante más de 500 horas a 600 °C. La sinterización de las nanopartículas de Cu se suprimió eficazmente incluso a 800 °C.
Además, la resistencia de SMSI podía controlarse eficazmente no sólo reduciendo las temperaturas como hasta ahora, sino también adaptando el Cu mediante la regulación de la potencia de sputtering o los soportes decorados para un diseño racional del catalizador según las necesidades.
"Esperamos que nuestros nuevos descubrimientos sirvan de guía general para diseñar un catalizador heterogéneo altamente estable en un rango más amplio de temperaturas", dijo el profesor SUN.
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