REVISTA DE INGENIERIA DYNA

Un avance en catálisis de átomo único
Las nuevas estructuras se basan en polímeros orgánicos unidimensionales fabricados mediante síntesis “on-surface”, que incorporan extensiones laterales periódicas donde se anclan átomos metálicos aislados en posiciones químicamente definidas. Esta arquitectura evita que los átomos se aglomeren en clusters y garantiza que cada átomo activo permanezca accesible a los reactivos incluso por encima de la temperatura ambiente, algo que no ocurre en catalizadores masivos convencionales.

El trabajo, liderado por investigadores del CNR-ISM (Italia), el Instituto OIST (Japón), Empa (Suiza) y la Universidad de Roma Tor Vergata, representa la primera demostración de una plataforma polimérica diseñada específicamente para ofrecer sitios activos ajustables para átomos metálicos individuales. El estudio se ha publicado en la revista Nature Communications como un paso clave hacia catalizadores con comportamiento casi enzimático, donde cada átomo se aprovecha al máximo.

Mayor afinidad por gases industriales
Cálculos teóricos muestran que estos nuevos soportes permiten una unión significativamente más fuerte de gases como monóxido de carbono (CO), oxígeno (O2) e hidrógeno (H2) frente a otras arquitecturas de catalizadores muy estudiadas. Esta mayor afinidad facilita la estabilización selectiva de intermedios de reacción, un aspecto crítico en procesos como la conversión de dióxido de carbono (CO2) en productos químicos de alto valor añadido.

La plataforma es modular y admite distintos metales y ligandos, lo que permite ajustar finamente la actividad y selectividad catalítica según la reacción objetivo, de forma similar a cómo las enzimas naturales optimizan su rendimiento alrededor de un único centro metálico. Esta flexibilidad la convierte en una candidata prometedora para el desarrollo de combustibles más limpios, rutas sintéticas más eficientes y procesos industriales con menor huella ambiental.