Las sustancias con propiedades similares pueden mostrar distintas actividades catalizadoras. Y los científicos solo pueden hoy medirlas. Mientras, si aprenden a pronosticar la capacidad de una u otra sustancia de catalizar una u otra reacción, esto llevará la búsqueda de catalizadores a un nuevo nivel: ante todo, permitirá a los científicos dejar de realizar miles de ensayos innecesarios y, además, dará la posibilidad de encontrar catalizadores más eficaces para las reacciones de uso industrial.
Estos avances pueden conllevar beneficios milmillonarios y hasta llevar a cabo una revolución en la industria química comparable con la invención del caucho sintético o el polietileno de baja presión.
Con la aparición de las nanotecnologías, la lista de catalizadores posibles se amplió. Los químicos encontraron nuevos tipos de sustancias que pueden manifestar excelentes propiedades catalíticas. Uno de estos incluye las nanopartículas de metales preciosos, por ejemplo, de oro o platino. Mientras, el cambio de propiedades catalíticas depende de las dimensiones de partículas.
"Existe la hipótesis de que el cambio de niveles electrónicos en átomos de catalizadores está vinculado con su actividad catalizadora", destaca Alexéi Tal, coautor del artículo y empleado del laboratorio 'Modelación y desarrollo de nuevos materiales' de la MISIS. "Esto quiere decir que, en vez de llevar a cabo una costosa serie de centenares o miles de ensayos para comprobar la actividad catalizadora de los catalizadores hipotéticos, es suficiente con analizar los aspectos de rayos X", agrega Tal. Esta hipótesis está basada en una investigación publicada en la revista Science, donde los científicos de la Universidad de Utah (Salt Lake City, EEUU) demostraron este efecto en los ensayos con el paladio.
Ahora, cuando los cambios de niveles electrónicos en 'nanoclusters' han sido calculados, los científicos deben dar el paso siguiente. Los investigadores planean calcular la energía de absorción para los mismos 'clusters', que sirve de criterio de la actividad catalizadora. De ahí emanará el diseño de una tabla de previsiones que podrá calcular la capacidad de cualesquiera nanopartículas para catalizar reacciones por los cambios determinados en los niveles electrónicos.
"Tales cálculos ya se han realizado en relación con varios sistemas. Sin embargo, no se ha aplicado todavía este enfoque sistémico que permite establecer de modo unívoco la dependencia de los cambios en los niveles electrónicos de la actividad catalizadora", destacó Alexéi Tal.
