Pesquisadores da ETH Zurich desenvolveram um catalisador que utiliza átomos de índio isolados em óxido de háfnio para converter CO2 e hidrogênio em metanol com mais eficiência do que os métodos anteriores. Esse design de átomo único maximiza o uso do metal e permite um estudo mais claro dos mecanismos de reação. O avanço poderia apoiar a produção química sustentável se alimentada por energias renováveis.
Pesquisadores da ETH Zurich avançaram a tecnologia de catalisadores criando um sistema em que átomos individuais de índio sobre óxido de háfnio impulsionam a conversão de dióxido de carbono e hidrogênio em metanol. Diferentemente dos catalisadores tradicionais com nanopartículas de metal contendo centenas ou milhares de átomos - muitos inativos -, essa abordagem usa cada átomo de índio como um local ativo, melhorando a eficiência e reduzindo a dependência de metais escassos. O catalisador resiste a altas temperaturas de até 300°C e a pressões até 50 vezes superiores aos níveis atmosféricos, garantindo durabilidade para uso industrial. Para ancorar os átomos de forma estável, a equipe desenvolveu métodos de síntese, incluindo a combustão por chama a 2.000-3.000°C, seguida de resfriamento rápido. Javier Pérez-Ramírez, professor de Engenharia de Catálise da ETH Zurich, observou: "Nosso novo catalisador tem uma arquitetura de átomo único, na qual átomos de metal ativo isolados são ancorados na superfície de um material de suporte especialmente desenvolvido." Ele acrescentou que os átomos de índio isolados superam as nanopartículas: "Em nosso estudo, mostramos que os átomos de índio isolados no óxido de háfnio permitem uma síntese mais eficiente de metanol à base de CO2 do que o índio na forma de nanopartículas contendo um grande número de átomos." Pérez-Ramírez descreveu o metanol como "um precursor universal para a produção de uma ampla gama de produtos químicos e materiais, como plásticos, o canivete suíço da química, por assim dizer". Ele trabalha com a conversão de CO2 em metanol desde 2010, detém patentes e colabora com pesquisadores suíços e do setor. As descobertas foram publicadas na Nature Nanotechnology (2026, DOI: 10.1038/s41565-026-02135-y).