O magnetismo atômico revela por que o ferro, mas não o cromo, pode produzir amônia usando a luz solar

Dois materiais quase idênticos têm comportamentos químicos completamente diferentes. Equipes de pesquisa da Universidade de Viena e da TU Wien estudaram catalisadores que usam a energia da luz solar para produzir amônia.

As descobertas foram publicadas na revista ACS Energy Letters. Ambas as equipes de pesquisa pertencem ao Cluster de Excelência FWF MECS (Materiais para Conversão e Armazenamento de Energia), que desenvolve novos materiais para a transição energética.

No entanto, a produção industrial de amônia a partir de nitrogênio e hidrogênio geralmente requer alta temperatura e alta pressão, o que a torna extremamente intensiva em energia. Os fotocatalisadores são novos materiais especiais que absorvem a luz solar e usam sua energia para transformar nitrogênio em amônia.

Sua estrutura consiste em nós com átomos metálicos, que são conectados por moléculas orgânicas. " A equipe estudou uma estrutura chamada MOF MIL-101. Isto significa que os dois primeiros átomos de ferro podem adotar direções magnéticas opostas, mas o terceiro não pode mais cumprir esse requisito. " Este fenômeno é chamado de "frustração magnética".

É como se três pessoas em uma mesa quisessem sentar-se frente a frente", explica Lechner. Os dois primeiros podem se olhar diretamente nos olhos.

Descobriu-se que esses diferentes acoplamentos magnéticos estão intimamente ligados à força com que o nitrogênio se liga aos átomos metálicos externos.

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