Super Atom de alumínio de cobre

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Super Atom de alumínio de cobre
Os químicos criaram um superatômico heterometálico que fornece pré-requisitos para o
desenvolvimento de catalisadores novos e mais econômicos.
A química pode ser cara. Por exemplo, a platina é usada para limpar gases de escape. Este metal
precioso atua como um catalisador que acelera as reações químicas. Sem catalisadores, não seria
possível realizar um grande número de processos na indústria química.
Muitos grupos de pesquisadores estão experimentando novos compostos materiais feitos de metais
básicos de baixo custo, como ferro, cobre ou alumínio. No entanto, até agora, ninguém conseguiu prever
se, como e por que esses catalisadores reagem”, explica Roland Fischer, professor de Química
Inorgânica e Metal-Orgânica da Universidade Técnica de Munique (TUM). “Nosso objetivo era preencher
essa lacuna e criar a base para entender uma nova geração de catalisadores.”
Juntamente com sua equipe, o químico descobriu agora um segredo de compostos de metais básicos.
“O que era novo sobre nossa abordagem era que não examinamos materiais existentes, mas, em vez
disso, fomos de baixo para cima e construímos compostos feitos de átomos individuais de cobre e
alumínio”, explica Fischer.
Combinar dois metais no nível atômico não requer pouca quantidade de know-how e finesse: Dentro de
uma atmosfera protetora de argônio, os químicos combinaram os átomos de metal que estavam ligados
a compostos orgânicos em um tubo de ensaio, ao qual eles adicionaram um solvente.
“Naturalmente, esperávamos que os átomos de cobre e alumínio se separassem dos compostos
orgânicos e formassem um aglomerado juntos. Mas se eles realmente fariam isso e qual seria o
resultado era totalmente incerto”, lembra Fischer.
Assim, os químicos ficaram extremamente encantados ao descobrir que partículas avermelhadas-negras
com um diâmetro de até um milímetro se formaram no fundo do tubo de ensaio. As imagens de raios-X
revelaram uma estrutura extremamente complexa: em cada caso, 55 átomos de cobre e alumínio foram
dispostos de tal forma que formaram um cristal cuja superfície consistia em 20 triângulos equiláteros.
https://www.tum.de/en/
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.2018060397
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Os cristalógrafos chamam essas formas de icosaedro Experimentos adicionais mostraram que,
quimicamente, os cristais reagem como um átomo de cobre individual e também são paramagnéticos, o
que significa que eles são atraídos por um campo magnético.
Uma explicação para as propriedades extraordinárias dos aglomerados de metal foi fornecida pelo Prof.
Jean-Yves Saillard, da universidade francesa em Rennes: Segundo ele, 43 e 12 átomos de alumínio se
organizam em um “superátomo” no qual os metais formam uma camada de elétron compartilhada que se
assemelha à de um único átomo de metal. Os pesquisadores agora pretendem usar as descobertas do
projeto de pesquisa para desenvolver materiais catalisadores de arraigados e, portanto, altamente
eficazes.
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