Los resultados de la investigación, que publica la revista `Nature Materials`, se han obtenido a partir de los experimentos que ha llevado a cabo el grupo del profesor Günther Rupprecht, de la Universidad Técnica de Viena, y se han interpretado usando modelos computacionales creados por el grupo que dirige Konstantin Neyman, del Instituto de QuÃmica Teórica y Computacional de la UB (IQTCUB).
Para modificar los gases de escape, los catalizadores que se utilizan en los automóviles utilizan partÃculas microcristalinas de paladio.
En sus experimentos, el equipo constató que los procesos quÃmicos que tienen lugar en estas partÃculas cambian de manera significativa cuando se ponen sobre soportes de óxido, aunque éstos no sean activos en la reacción quÃmica.
Según la UB, estos resultados contradicen lo que se pensaba hasta ahora sobre el funcionamiento de este tipo de catálisis.
Según los investigadores, del mismo modo que el gusto de la cobertura de un pastel de chocolate no deberÃa depender de si se ha servido en un plato de porcelana o en uno de plata, en las reacciones quÃmicas que se producen en la superficie de grandes partÃculas de metal, el sustrato -llamado apoyo- no deberÃa tener un papel crucial.
Las partÃculas catalÃticas suelen tener un diámetro de miles de átomos, y hasta ahora se creÃa que el soporte sobre el que se encuentran no afectaba las reacciones quÃmicas situadas lejos de la superficie de contacto o interfaz.
Sin embargo, los experimentos han mostrado que el material donde se colocan las partÃculas de paladio es crucial.
"Si las partÃculas de paladio se ponen en una superficie de óxido de circonio o de magnesio, el catalizador produce concentraciones de carbono mucho más altas", según ha explicado Neyman.
La pregunta es por qué la naturaleza del soporte afecta a las reacciones quÃmicas que tienen lugar en la superficie de toda la partÃcula de paladio y por qué la interfaz entre esta y el apoyo influye en el comportamiento de las partÃculas.
Estas dudas se pudieron resolver con los experimentos hechos en Viena y con los modelos cuánticos computacionales elaborados en la Universidad de Barcelona.
Mediante un microscopio electrónico especial de fotoemisiones, los investigadores controlaron en tiempo real la propagación espacial de una reacción quÃmica y vieron que el esparcimiento del monóxido de carbono siempre comienza en el extremo de la partÃcula que está en contacto con el soporte.
A partir de aquÃ, el monóxido de carbono se extiende como la onda de un tsunami para toda la partÃcula, con lo que modificando este proceso se puede reducir su contaminación.
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