Complejos metálicos pequeños que facilitan la catálisis
Para un especialista en química inorgánica, un complejo metálico puede ser un compuesto con dos o más átomos metálicos. Para los investigadores que trabajan en el proyecto UΝΙΜETCLUST, financiado por la UE, un complejo metálico puede dispersarse y estabilizarse sobre un soporte, por ejemplo óxido metálico poroso. Cuando los complejos metálicos están fijados a soportes a base de óxidos o zeolitas son capaces de conjugar las ventajas de los catalizadores sólidos con la selectividad de los catalizadores moleculares solubles. Este ha sido el motor que ha impulsado el desarrollo de complejos metálicos que incorporan sitios activos uniformes de tamaño tan pequeño que se pueden considerar como moleculares en sus características. Los científicos de UNIMETCLUST lograron preparar complejos extremadamente pequeños a base de rodio e iridio fijados a etileno y otros ligandos sobre una superficie de óxido de magnesio (MgO) y zeolitas HY desaluminadas que sirvieron como soportes con reactividades químicas opuestas. De mayor importancia es el hecho de que han seguido muy de cerca las primeras etapas de la formación del complejo mediante espectroscopia infrarroja y de estructura fina por absorción extendida de rayos X. Se investigó la interacción entre los catalizadores metálicos y gases reactivos —etileno, 1,3-butadieno, monóxido de carbono, dihidrógeno (H2) y oxígeno molecular (O2)— y ello permitió transformar una especie metálica en otras y examinar la influencia de la estructura catalítica en la tasa y la selectividad de reacciones químicas pertinentes. Los científicos han utilizado una amplia gama de técnicas, incluida la espectroscopia infrarroja y la microscopia de alta resolución, para determinar la estructura y naturaleza exactas de los sitios activos. Con los hallazgos se sintetizaron sitios activos de los catalizadores con características catalíticas ajustables. El método de síntesis creado en UNIMETCLUST para obtener catalizadores reforzados de rodio e iridio es tan preciso que posibilitó modificar drásticamente la actividad catalítica (aumetándola cincuenta y ocho veces) y la selectividad (de prácticamente cero a casi el 100 %) mediante cambios bien definidos en la estructura de los sitios activos. Los catalizadores metálicos han ganado un respetable protagonismo en la industria química y se han convertido en los principales catalizadores de procesos como el refinado del petróleo y la conversión de los gases de escape de los automóviles. Cabe esperar que los recientes resultados del proyecto UNIMETCLUST abran nuevas y prometedoras perspectivas en el campo de la catálisis.
Palabras clave
Complejos metálicos, catálisis, compuestos, átomos metálicos, óxidos metálicos, zeolitas, catalizadores sólidos, catalizadores moleculares solubles, rodio, iridio, gases reactivos, petróleo, escape de automóvil
