Pesquisadores descobriram que superfícies MXene podem evoluir oxigênio e cloro sem a necessidade de metais nobres, tornando-se catalisadores ativos. Essa inovação promete reduzir custos na indústria química e facilitar a produção de cloro e hidrogênio verde, essenciais para a fabricação de plásticos e a geração de energia limpa, contribuindo para a sustentabilidade e eficiência econômica.
A evolução de oxigênio e cloro sem metais nobres está revolucionando a indústria química. Pesquisadores da Universidade de Duisburg-Essen descobriram que a aplicação de potencial de eletrodo transforma superfícies MXene em catalisadores ativos, eliminando a necessidade de metais preciosos.
Transformação de Superfícies MXene
A transformação de superfícies MXene representa um avanço significativo na ciência dos materiais. Descobertos em 2011, os MXenes são materiais bidimensionais que, até recentemente, não eram considerados ativos cataliticamente em processos anódicos.
No entanto, estudos recentes liderados pelo Prof. Dr. Kai S. Exner revelaram que a aplicação de um potencial de eletrodo pode modificar essas superfícies, transformando-as em estruturas semelhantes a pincéis.
Durante esse processo, átomos de metais não nobres migram para fora e formam estruturas conhecidas como “SAC-like” (semelhantes a catalisadores de átomos únicos), que são altamente eficientes em mediar reações de evolução de oxigênio e cloro.
Esta descoberta elimina a necessidade de metais preciosos, reduzindo custos e tornando a produção de catalisadores mais acessível e sustentável.
Impacto na Indústria Química
O impacto na indústria química da evolução de oxigênio e cloro sem metais nobres é profundo e multifacetado. A descoberta de que superfícies MXene podem atuar como catalisadores ativos sem a necessidade de metais preciosos oferece uma alternativa econômica e eficiente para processos industriais.
Uma aplicação significativa é na produção de cloro gasoso, um componente essencial na fabricação de produtos químicos como plásticos, produtos farmacêuticos e baterias. Anualmente, mais de 70 milhões de toneladas de cloro são produzidas, e a nova tecnologia pode otimizar este processo, tornando-o mais sustentável e menos dependente de recursos caros.
Além disso, a capacidade dos MXenes de facilitar a evolução do oxigênio é crucial para a produção de hidrogênio verde, um combustível limpo e renovável. Este avanço pode acelerar a transição para fontes de energia mais sustentáveis, impactando positivamente tanto o meio ambiente quanto a economia global.