Pesquisa de alto rendimento testa 200 catalisadores, revelando rotas ocultas para a química do metano

Os catalisadores são os motores ocultos da fabricação moderna, diretamente envolvidos em mais de 80% dos processos químicos. No entanto, o desenvolvimento do catalisador é altamente complexo porque o desempenho é governado pela interação local do catalisador.

Mapas de composição ternária de três catalisadores representativos comparando os rendimentos de C 2 –C 3 obtidos no programa de triagem padrão (acima) e no programa de triagem estendido (abaixo). Para resolver esta limitação, pesquisadores do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia do Japão (JAIST), em colaboração com o Instituto Nacional de Ciência de Materiais do Japão (NIMS), demonstraram uma nova estratégia de coexploração catalisador-catálise.

As descobertas foram publicadas na ACS Catalysis em 8 de julho de 2026. O sistema ternário CH 4 –O 2 –CO 2, composto por metano, oxigênio e dióxido de carbono, foi especificamente alvo da pesquisa porque envolvia múltiplas reações conhecidas.

Utilizando uma plataforma de reator de alto rendimento, cada catalisador foi examinado sob 25 composições diferentes de metano-oxigênio-dióxido de carbono a 600°C e 800°C. Em vez de produtos esperados selecionados, o sistema pôde detectar produtos principais, bem como produtos secundários e inesperados, resultando em 1.000.000 de pontos de dados.

Para hidrocarbonetos como etileno e propileno, o rendimento máximo foi de cerca de 27% para condições de reação conhecidas, mas excedeu 30%, com seletividade superior a 80%, quando o espaço de reação mais amplo foi explorado. Da mesma forma, o rendimento de hidrogénio aumentou de cerca de 85% perto das condições convencionais para quase 100% sob a abordagem de exploração expandida.

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