El fascinante mundo de los catalizadores heterogéneos: Descubriendo los sitios activos, el lugar donde suceden las reacciones

Abstract

La catálisis heterogénea busca modificar la rapidez con la que suceden las reacciones químicas, utilizando materiales sólidos. Comprender la forma en la que estos materiales controlan y regulan las reacciones químicas en su superficie es uno de los mayores desafíos en la investigación que se realiza en esta disciplina. La clave para comprender estos procesos son los sitios activos, ya que son el lugar en donde se llevan a cabo las reacciones químicas. En el caso de los catalizadores compuestos por nanopartículas metálicas y bimetálicas soportadas, la cantidad de sitios activos depende de parámetros como el tamaño y forma de la partícula, su composición y estructura cristalina, así como del tipo de soporte. Explorar y comprender los sitios activos y su evolución en función del tiempo de reacción es esencial para el diseño y desarrollo de catalizadores más eficientes, selectivos y durables. No obstante, la identificación de los sitios activos conlleva retos como caracterizar los catalizadores sólidos en condiciones de operación (in-situ), es decir, en presencia de la mezcla reaccionante. Además de la descripción de los sitios activos y su localización en los catalizadores metálicos soportados, en esta contribución se describen algunas técnicas de caracterización útiles para identificarlos.