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El pasado 7 de octubre, el Profesor Avelino Corma Canós, del Instituto de Tecnología Química, un centro mixto entre la Universidad Politécnica de Valencia y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), del que es fundador, presentó la charla titulada “Catálisis con átomos, clústeres y nanopartículas metálicas” como parte del ciclo de coloquios del Instituto de Física.

El profesor Corma Canós, quien es miembro de la Real Academia de Ingeniería de España, presentó lo que él llamó un punto de vista sobre los átomos aislados. Definió la materia al hablar de clusters metálicos de partículas inferiores a 1 nm cuando todavía se puede distinguir y hablar de orbitales moleculares.

En su charla habló de los antecedentes, concretamente de cuando los investigadores identificaron que en las partículas metálicas no hacía falta un gran tamaño para poder mostrar la actividad. Refirió a George Thomas Beilby, químico del siglo XIX y principios del XX, quien, con pequeñas capas de átomos, se dedicó a estudiar la capacidad catalítica del oro. Asimismo, consideró a Michel Boudart, ingeniero químico de la Universidad de Stanford, quien hace más de 50 años retomó el trabajo en el área. Este antecedente le sirvió al doctor por la Universidad Complutense de Madrid para contextualizar el estado del arte: “el concepto es si necesitamos que la mayor parte de los átomos estén expuestos; conforme mayor superficie, mayor actividad”, mencionó.

El Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica 2014 continuó explicando los antecedentes, específicamente con trabajo de investigación realizado por más de 50 años. Detalló sobre la actividad que existe conforme se aumenta la dispersión, así como de la correlación directa entre la actividad y los átomos platino superficiales, específicamente. Asimismo, habló sobre el efecto post reducción y la disminución de la dispersión.

Ante esto, el profesor Corma Canós, que en 2020 recibió la Medalla de Ingeniería Química de la Escuela Politécnica Federal de Zurich, explicó sus métodos de estudio de la dispersión de paladio en distintos soportes, así como los procesos de preparación y los catalizadores, que desarrolló en los años 80. “Concluímos que para reacciones no sensibles a la estructura se podían apreciar diferencias dependiendo del soporte, del método de preparación para el paladio y estaba claro que esto influía en el crecimiento y ordenamiento de los cristales en la superficie”, comentó.

Recordó el trabajo e influencia de Masatake Haruta, quien encontró que en el oro, cuando se reduce el tamaño del cristal, llega un momento en que se tiene un máximo de actividad. Pero, cuando disminuye el número de átomos, la actividad cae. Ante esto, surge la pregunta de investigación de si esto es común para los metales o es únicamente para el oro. El académico, que recibió adicionalmente en el año 2019 el premio Heinz Heinemann Award de la International Association of Catalysis Societies (IACS), continuó explicando que se observó el mismo efecto para en la hidrogenólisis de pentano en soporte de rodio.

Además de detallar una parte del proceso de investigación que ha conducido a lo largo de su trayectoria, el profesor Corma Canós también habló de métodos para tener átomos aislados, como las Metal-organic frameworks (MOFs) solids for site-isolation strategies, los clusters de fluoruro de hidrógeno con hierro y los Ni-MOFs en la catalización de la dimerización del etileno. Asimismo, habló de la oxidación Baeyer-Villiger y presentó su trabao relacionado con la Zeolita Sn-Beta.