Nanocatalizzatori più efficienti

Un piccolo aggregato di atomi doro può indebolire i legami di una molecola

I ricercatori del Georgia Institute of Technology e dell'Università Tecnica di Monaco di Baviera hanno dimostrato un fenomeno che potrebbe consentire di abbassare drasticamente il costo della fabbricazione di molti materiali, dalla plastica ai fertilizzanti. Studiando nanoaggregati d'oro su una superficie di ossido di magnesio, gli scienziati hanno osservato direttamente il caricamento elettrico di un catalizzatore di dimensioni nanoscopiche. Si tratta di un fattore importante per aumentare il tasso delle reazioni chimiche. Lo studio è stato pubblicato sul numero del 21 gennaio 2005 della rivista "Science".
"La fabbricazione di gran parte dei materiali sintetici - spiega il ricercatore Uzi Landman - richiede l'utilizzo di catalizzatori che favoriscano le reazioni.

Progettare catalizzatori più efficienti, più selettivi e più specifici verso un certo tipo di reazione può portare a un significativo risparmio nelle spese di fabbricazione. La comprensione dei principi che governano la nanocatalisi può essere la chiave per lo sviluppo di catalizzatori più efficienti".
Il lavoro si basa su ricerche effettuate dai due gruppi sin dal 1999. Gli autori hanno scoperto che l'oro, che in forma voluminosa non è reattivo, è invece un catalizzatore molto efficace quando si trova in nanoaggregati di circa 8-24 atomi. Queste dimensioni specifiche consentono ai cluster d'oro di assumere una struttura tridimensionale importante per la sua reattività.
Studiando la reazione nella quale il monossido di carbonio e l'ossigeno molecolare si combinano per formare biossido di carbonio, gli scienziati hanno usato simulazioni al computer per prevedere che l'utilizzo di nanocluster di otto atomi d'oro come catalizzatori su uno strato di ossido di magnesio avrebbe consentito alla reazione di verificarsi solo quando la superficie di ossido di magnesio era priva di alcuni atomi di ossigeno. Infatti, l'oro deve ancorarsi a questi difetti e assorbire un elettrone, assumendo così una leggera carica negativa. L'oro trasferisce poi l'elettrone alle molecole che devono reagire, indebolendo i legami chimici che le tengono insieme. Una volta abbastanza debole, il legame si rompe, consentendo la reazione desiderata.
Ora gli scienziati hanno osservato direttamente questo meccanismo, che si verifica a basse temperature. L'accordo fra i valori delle frequenze vibrazionali dei legami previsti e misurati è soddisfacente, il che conferma il fenomeno descritto dalla simulazione.

Fonte: (28/01/2005)
Pubblicato in Biochimica e Biologia Cellulare
Tag: catalizzatore, enzima

Vota: Condividi:

Dossier Nanotech

Notizie

Ultime.
Rilievo.
Più lette.

Evento: Congresso Nazionale della Società Italiana di Farmacologia

Evento: Synthetic and Systems Biology Summer School

Evento: Allosteric Pharmacology

Evento: Conference on Recombinant Protein Production

Evento: Informazione e teletrasporto quantistico

Evento: Into the Wild

Evento: Astronave Terra

Evento: Advances in Business-Related Scientific Research

Evento: Conferenza sulle prospettive nell'istruzione scientifica

Evento: New Perspectives in Science Education

Correlati

News.
Blog.

Diagnosticare la malattia di Gaucher

Individuato un nuovo gene di una malattia che causa disturbi del movimento

Neuroni che producono neuroni

Realizzata una cellula eucariota in plastica

Nuove scoperte contro gravi malattie neurologiche (NBIA)

Android e Mobile



Scarica le app! Ora anche sul tuo smartphone!

Ciao Login - Iscriviti



Visitatori: 438

Novità
Protocolli di laboratorio: reagenti e tecniche usate in laboratorio biomedico e molecolare.