Des chercheurs de l'Université métropolitaine de Tokyo ont développé un moyen de monter des nanoparticules d'or sur un support moléculaire connu sous le nom de polyoxométalate (POM). Ils l'ont appliqué avec succès pour réaliser une conversion de près de 100 pour cent du monoxyde de carbone (CO) sur une large plage de températures, démontrant des performances stables sur de longues périodes. Ils ont montré comment les traces d'eau contribuent de manière unique à la fonction du catalyseur, aperçu prometteur de la catalyse et application potentielle à la purification des gaz d'échappement et de l'air ambiant.

La purification du gaz est un processus industriel extrêmement important, que ce soit dans les usines, pots catalytiques pour échappements de véhicules, ou le purificateur d'air domestique. Récemment, la recherche s'est concentrée sur l'utilisation de particules d'or de taille nanométrique, appréciés pour leur capacité à accélérer (« catalyser ») des réactions chimiques, même à très petit ( <5 nm). Ceux-ci doivent souvent être montés sur un support solide.

Le groupe de recherche de Toru Murayama (Professeur de projet) et Masatake Haruta (Professeur) ont combiné avec succès des nanoparticules d'or avec des polyoxométalates (POM), un matériau support prometteur qui a déjà beaucoup attiré l'attention en catalyse, Médicament, sciences des surfaces et des matériaux. les POM et leurs sels, espèces d'ions moléculaires d'oxydes métalliques, ne sont pas encore largement utilisés pour la stabilisation des particules d'or. En montant des particules d'or jusqu'à une taille de 2 nm en utilisant une méthode d'immobilisation de sol, ils l'ont appliqué avec succès à un purificateur de gaz de monoxyde de carbone (CO) à basse température. Leur nouveau catalyseur or-POM a non seulement montré une conversion efficace à -50 °C, des performances de premier ordre, même pour un catalyseur à nanoparticules d'or, mais aussi démontré stable, 100 pour cent d'élimination d'une concentration de 1 pour cent en volume de CO sur une période de 35 jours à 0°C, sans dégradation du matériau. Ils ont constaté que des tailles de particules plus petites conduisaient à de meilleures performances, et que l'efficacité de conversion du matériau a montré une dépendance unique à la température. Cela a conduit à la découverte que des traces d'eau étaient essentielles à la fonction du matériau, le premier mécanisme unique proposé pour la catalyse dans les catalyseurs or/POM. La technique et le mécanisme récemment découvert promettent non seulement une meilleure compréhension de la catalyse, mais aussi application potentielle à la filtration industrielle, aussi bien pour les gaz que pour les liquides.