miércoles, 20 de marzo de 2013

Observando las reacciones químicas en tiempo real

Los ultrarápidos y ultrabrillantes pulsos de rayos x del LCLS han permitido una observación sin precedentes de un catalizador en acción, un importante paso en el esfuerzo para desarrollar fuentes de energía más eficientes y limpias.

Científicos del SLAC, usando similaciones por ordenador, han revelado soprendentes detalles de los estados tempranos de corta duración en las reacciones químicas que tienen lugar en la superficie de una muestra de catalizador. El estudio ofrece importantes pistas de como funcionan los catalizadores e inicia una nueva era en la exploración de la química de superficies.

Los catalizadores, que pueden acelerar las reacciones químicas y hacerlas más eficientes y efectivas, son esenciales para la mayoría de procesos industriales y para la producción de muchos productos químicos. Los convertidores catalíticos en los automóviles, por ejemplo, reducen las emisiones de gases por la conversión a compuestos menos tóxicos. Comprendiendo el funcionamiento de los catalizadores, a escalas de tiempo ultrarápidas y con precisión molecular, es esencial para producir nuevos combustibles sinténticos de bajo coste y fuentes de nergía alternativas que reduzcan la contaminación.

En el experimento del LCLS, los investigadores observaron una simple reacción en un cristal compuesto de rutenio, un catalizador que ha sido extensivamente estudiado, en reacción con gas de monóxido de carbono. Los científicos bombardearon la superficie del cristal con láser convencional, que hizo que las moléculas de monóxido de carbono comenzaran a romperse. Después probaron este estado de la reacción usando pulso láser de rayos-x, y observaron que las moléculas fueron atrapadas temporalmente en un estado cercano a gaseoso e interactuando aún con el catalizador.




El experimento no solo fue el primero en confirmar los detalles de esta etapa inicial de la reacción, sino que también descubrió un inesperadamente alto intercambio de moléculas atrapas en este estado por mucho más tiempo de lo que se preveía, plantean nuevos interrogantes acerca de la interacción a escala atómica de las sustancias químicas que se analizarán en futuras investigaciones.

Via SLAC

No hay comentarios:

Publicar un comentario en la entrada