Pesquisadores da Universidade de Osaka desenvolveram um catalisador piezocatalítico que transforma vibrações ultrassônicas em energia química para converter dióxido de carbono em monóxido de carbono.
O avanço opera sob condições brandas de temperatura e pressão, conforme detalhado no portal Phys.org.
O catalisador é formado por nanocubos de titanato de bário recobertos com carbono dopado com nitrogênio e átomos isolados de níquel. Essa estrutura aumentou em mais de três vezes a eficiência da reação quando comparada ao BaTiO₃ puro.
Em cinco horas de sonicação, o material produziu 377 milimoles de CO por grama de catalisador. O resultado supera os 123 milimoles por grama obtidos com o catalisador tradicional.
O sistema alcançou quase 100% de seletividade para o monóxido de carbono. Nenhuma outra substância — como hidrogênio, metano ou ácido fórmico — foi formada durante o processo.
O carbono dopado com nitrogênio promove a separação e o transporte eficaz de cargas elétricas. Os átomos de níquel na configuração Ni-N₄ funcionam como centros ativos para a redução seletiva do CO₂.
O pesquisador sênior Yoshifumi Kondo afirmou que a reciclagem de dióxido de carbono industrial é essencial para a neutralidade de carbono. Kondo ressaltou a necessidade de compreender os princípios de design para sítios ativos em catalisadores piezoelétricos.
O catalisador manteve sua estabilidade após múltiplos ciclos de utilização. Análises avançadas validaram a estrutura atômica e o potencial para aplicações em processos contínuos de baixo consumo energético.
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