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Nanotecnologia

Cristais que piscam quebram CO2 e produzem combustíveis

Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/07/2020

Cristais que piscam quebram CO2 e produzem combustíveis
Os cristais acendem e apagam suavemente, em ciclos de cerca de 15 segundos.
[Imagem: Tewodros Asefa/Eliska Mikmekova]

Cristais piscantes

Imagine pequenos cristais que piscam como vagalumes e podem converter dióxido de carbono (CO2), uma das principais contribuições humanas às mudanças climáticas, em combustíveis.

Tao Zhang e colegas da Universidade Rutgers, nos EUA, criaram cristais ultra-pequenos de dióxido de titânio (TiO2) que apresentam um comportamento inusitado de "piscar".

Inusitado porque o dióxido de titânio é um material largamente conhecido e usado, com mais de 10 milhões de toneladas produzidas anualmente. O material é usado em filtros solares, tintas, cosméticos e vernizes, por exemplo. Também é usado nas indústrias de papel e celulose, plástico, fibra, borracha, alimentos, vidro e cerâmica.

Embora ainda não esteja claro por que os cristais piscam - a equipe continua trabalhando nisso para tentar descobrir - eles lançam a hipótese de que o "piscar" surja de elétrons livres que são aprisionados pelas nanopartículas de dióxido de titânio. Para surtir esse efeito, os elétrons devem ficar presos nas nanopartículas por dezenas de segundos, antes de escapar, emitir um fóton, e depois ficar presos novamente e novamente em um ciclo contínuo.

"Nossas descobertas são bastante importantes e intrigantes de várias maneiras, e são necessárias mais pesquisas para entender como esses cristais exóticos funcionam e para realizar seu potencial," disse o professor Tewodros Asefa.

Limpeza ambiental

Por enquanto, o que interessa mesmo é o lado prático que os cristais piscantes prometem: eles se mostraram capazes de produzir metano e outros combustíveis.

Quando os cristais são expostos a um feixe de elétrons, reforçando seu comportamento, eles funcionam como um catalisador, quebrando as moléculas de CO2.

Segundo a equipe, esse fenômeno pode vir a ser utilizado para limpezas ambientais, sensores, dispositivos eletrônicos e células solares.

Para otimizar cada uma das funções, porém, eles primeiro terão que descobrir se sua hipótese sobre a manipulação dos elétrons está correta.

Bibliografia:

Artigo: A Blinking Mesoporous TiO2-x Composed of Nanosized Anatase with Unusually Long-Lived Trapped Charge Carriers
Autores: Tao Zhang, Jingxiang Low, Jiaguo Yu, Alexei M. Tyryshkin, Eliska Mikmeková, Tewodros Asefa
Revista: Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202005143





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