Poros minúsculos abrem nova rota química sem metais preciosos

Pesquisadores na China demonstraram duas reações que produzem ácidos úteis à indústria sem catalisadores de metais preciosos. Em seu lugar, um material cristalino poroso orienta as transformações químicas, com ambas as reações ocorrendo continuamente por 750 horas em testes de laboratório.

O trabalho, liderado pela equipe de Liu Zhongmin no Instituto de Física Química de Dalian, da Academia Chinesa de Ciências, foi publicado na Nature em 21 de outubro.

A pesquisa trata da carbonilação, um processo que incorpora monóxido de carbono a outras moléculas. Essa família de reações ajuda a fabricar produtos que vão de solventes a ingredientes farmacêuticos. Métodos industriais amplamente utilizados dependem de metais caros, como ródio ou irídio, e separar os catalisadores dos produtos finais pode ser difícil.

A equipe usou uma peneira molecular, um cristal permeado por poros do tamanho de moléculas, para produzir ácido propiônico e ácido isobutírico a partir de etileno e propileno, respectivamente, usando monóxido de carbono e água. O tamanho e a localização dos poros ajudam a direcionar as reações para os produtos desejados, ao mesmo tempo que suprimem reações indesejadas capazes de desativar o catalisador.

Durante os testes de alta pressão, que duraram aproximadamente um mês, a seletividade para o produto atingiu cerca de 95% para o ácido isobutírico e 80% para o ácido propiônico. Esses valores descrevem o quanto cada reação favoreceu a substância desejada, e não a quantidade de material de partida convertida.

Os resultados são promissores, mas o processo ainda não está pronto para uso industrial. Os pesquisadores planejam melhorar seu desempenho e avançar para testes em maior escala.