Investigadores del Laboratorio Nacional de Brookhaven y la Universidad de Stony Brook han desarrollado un nuevo instrumento que permite controlar el tamaño de nanorracimos (grupos de 10 a 100 átomos) con precisión atómica.

Ellos han creado un modelo de nanocatalizador de sulfuro de molibdeno, el primer paso para desarrollar la próxima generación de materiales que serán utilizados en la hidrodesulfurización, un proceso que elimina el azufre del gas natural y los productos del petróleo, para reducir la contaminación.

Los investigadores hicieron nanorracimos de sulfuro de molibdeno del tamaño seleccionado, como iones gaseosos, y entonces depositaron suavemente los racimos en una superficie de oro. Los nanorracimos interactúan débilmente con el oro y por consiguiente pueden permanecer intactos sobre tales superficies con relativa facilidad.

Con este nuevo instrumento, los científicos pueden controlar cuántos átomos y de qué tipo existen en un nanorracimo. "Este conocimiento nos permite construir nanorracimos con el tamaño, la estructura y la composición química predeterminados, parámetros todos ellos importantes para el diseño de nuevos catalizadores", explica el químico Michael White, del Laboratorio de Brookhaven.

Actualmente, las nanopartículas de sulfuro de molibdeno se usan para la hidrodesulfurización y otros procesos químicos, pero no se sabe qué tamaño es más activo o cómo se desatan las reacciones en las partículas pequeñas. La capacidad de hacer nanocatalizadores que contengan partículas de sulfuro de molibdeno, de tamaño y composición química variables, permitirá a White y sus colaboradores entender mejor el funcionamiento intrínseco de los catalizadores actuales, y les ayudará a diseñar la próxima generación de catalizadores.

En la investigación actual, los científicos exploraron la reactividad química de un racimo muy estable o "mágico" de cuatro átomos de molibdeno y seis átomos de azufre, depositado sobre una superficie de oro. Se piensa que este pequeño nanorracimo es prototípico de las partículas catalizadoras activas porque todos los átomos del metal molibdeno están expuestos y por consiguiente pueden reaccionar con otras moléculas.