{"id":96433,"date":"2026-04-03T00:09:20","date_gmt":"2026-04-03T05:09:20","guid":{"rendered":"https:\/\/einsteresante.com\/?p=96433"},"modified":"2026-04-03T00:09:21","modified_gmt":"2026-04-03T05:09:21","slug":"nuevo-catalizador-con-forma-de-disco-convierte-el-co2-en-metanol-a-bajas-temperaturas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/2026\/04\/03\/nuevo-catalizador-con-forma-de-disco-convierte-el-co2-en-metanol-a-bajas-temperaturas\/","title":{"rendered":"Nuevo catalizador con forma de disco convierte el CO2 en metanol a bajas temperaturas"},"content":{"rendered":"\n

La hidrogenaci\u00f3n de CO\u2082\u00a0a baja temperatura\u00a0podr\u00eda haber parecido casi parad\u00f3jica hasta que un estudio reciente lo hizo posible. Los investigadores han dise\u00f1ado nuevos catalizadores capaces de transformar este gas de efecto invernadero en metanol a temperaturas que van desde la temperatura ambiente hasta los 200\u00b0C, mientras que la mayor\u00eda de los catalizadores solo pueden funcionar a 250\u00b0C o m\u00e1s. La investigaci\u00f3n se ha\u00a0publicado<\/a>\u00a0en la revista\u00a0Nature Chemistry.<\/p>\n\n\n\n

Los nuevos catalizadores de precisi\u00f3n molecular eran del\u00a0tipo Anderson<\/a>, consistentes en c\u00famulos de polioxometalato (POM) encapsulados dentro de los poros de estructuras metalorg\u00e1nicas (MOF), con la f\u00f3rmula molecular: PtMo6<\/sub>\u00a0O\u00a024<\/sub>\u00a0@NU1K.<\/p>\n\n\n\n

Los catalizadores comerciales ni siquiera comienzan a convertir el CO\u2082\u00a0en\u00a0metanol hasta que la fuente de calor alcanza aproximadamente los 140\u00b0C. Sin embargo, este nuevo catalizador ofreci\u00f3 de forma constante un\u00a0rendimiento espacio-temporal<\/a>\u00a0\u2014la cantidad de metanol producido durante un per\u00edodo determinado en relaci\u00f3n con la masa de catalizador utilizada\u2014 mucho mayor en todo el rango de 100\u00b0C a 200\u00b0C en comparaci\u00f3n con otros catalizadores heterog\u00e9neos en condiciones similares. El cl\u00faster mantuvo su rendimiento sin ninguna p\u00e9rdida de actividad ni de selectividad hacia el metanol, incluso despu\u00e9s de 3.600 horas de funcionamiento continuo a 180\u00b0C.<\/p>\n\n\n\n

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Caracterizaci\u00f3n in situ mediante dispersi\u00f3n de rayos X de PtMo\u2086O\u2082\u2084\u00a0@\u00a0<\/sub>NU1K\u00a0durante la activaci\u00f3n con H\u2082\u00a0
y\u00a0en\u00a0condiciones de reacci\u00f3n. Cr\u00e9dito:\u00a0Nature Chemistry\u00a0(2026). DOI: 10.1038\/s41557-026-02104-x<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Confinamiento en la reacci\u00f3n<\/h2>\n\n\n\n

El metanol es un producto qu\u00edmico muy demandado, tanto como materia prima para una amplia gama de procesos de fabricaci\u00f3n qu\u00edmica como fuente de energ\u00eda. El CO\u2082,\u00a0considerado un residuo cuando permanece en exceso en el medio ambiente, puede transformarse en este valioso metanol mediante hidrogenaci\u00f3n. Sin embargo, el proceso no es tan sencillo como parece.<\/p>\n\n\n\n

La mayor\u00eda de los procesos de conversi\u00f3n de CO\u2082\u00a0a\u00a0metanol requieren temperaturas elevadas, a pesar de que la hidrogenaci\u00f3n en s\u00ed misma es exot\u00e9rmica. La mayor\u00eda de los catalizadores no logran activar el CO\u2082 de manera eficiente\u00a0a\u00a0bajas temperaturas manteniendo la selectividad hacia el metanol, y los intentos por lograrlo suelen generar\u00a0reacciones secundarias<\/a>\u00a0que producen subproductos indeseados como mon\u00f3xido de carbono (CO) o metano. Adem\u00e1s, la mayor\u00eda de los catalizadores tienden a aglomerarse con el tiempo, lo que reduce la disponibilidad de sitios activos para la conversi\u00f3n de CO\u2082\u00a0a\u00a0metanol.<\/p>\n\n\n\n

En este estudio, los investigadores superaron estos desaf\u00edos mediante una cuidadosa ingenier\u00eda morfol\u00f3gica del catalizador. Su s\u00edntesis en m\u00faltiples etapas comenz\u00f3 combinando sales de platino y molibdeno en agua y ajustando la acidez para formar c\u00famulos de PtMo\u2086O\u2082\u2084 de color amarillo claro.\u00a0Luego,\u00a0construyeron la estructura metalorg\u00e1nica NU1K, que presenta sitios \u00fanicos conocidos como poros c, utilizando nodos de circonio y enlaces org\u00e1nicos a trav\u00e9s de una serie de pasos de calentamiento. La incorporaci\u00f3n de los c\u00famulos a la estructura dio como resultado un catalizador con unidades\u00a0de PtMo\u2086O\u2082\u2084\u00a0en forma de disco \u2014donde un \u00e1tomo central de platino est\u00e1 rodeado por un anillo de seis unidades de \u00f3xido\u00a0de\u00a0molibdeno\u2014 confinadas dentro de los poros c de NU1K.<\/p>\n\n\n\n

Esta singular estructura enjaulada permite que el platino disocie las mol\u00e9culas de hidr\u00f3geno, mientras que los \u00e1tomos de molibdeno circundantes proporcionan una plataforma para atrapar y activar el CO\u2082.<\/sub>\u00a0La morfolog\u00eda tambi\u00e9n evita que el catalizador se aglomere, preservando su eficacia y permitiendo una notable durabilidad de hasta cinco meses, sin signos de desactivaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

El catalizador impulsa la formaci\u00f3n de metanol principalmente a trav\u00e9s de una v\u00eda en la que primero se genera CO mediante la reacci\u00f3n\u00a0inversa de desplazamiento del gas de agua<\/a>\u00a0y luego se hidrogena, mientras que una v\u00eda secundaria de formato se vuelve m\u00e1s prominente a presiones y temperaturas m\u00e1s altas. Los investigadores se\u00f1alaron que el estudio de este catalizador y su rendimiento proporciona un modelo poderoso para descubrir las relaciones estructura-actividad, al tiempo que abre interesantes oportunidades para dise\u00f1ar catalizadores altamente activos capaces de impulsar la hidrogenaci\u00f3n de CO\u2082\u00a0a\u00a0bajas temperaturas.<\/p>\n\n\n\n

Fuente: Phys.org<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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