Detalhe da função de onda calculada para a espécie ativa do catalisador
Imagem cedida por NAGB
Nuno A. G. Bandeira, investigador da Universidade de Lisboa, pretende continuar a estudar moléculas originais e interessantes seja qual for a sua finalidade. “A tabela periódica ainda tem muito para nos dizer”, diz o cientista, especializado em Química Inorgânica e cujo primeiro contacto com a Eletroquímica permitiu a publicação na Nature Communications de um estudo dum catalisador com o melhor desempenho já observado para uma espécie molecular que favorece o desdobramento da água.
“O contacto com experimentalistas surgiu numa conferência em Newcastle, no Reino Unido, quando pedi ajuda ao professor Haralampos Miras (Glasgow) para um projeto completamente diferente deste. Entretanto tinham isto em mãos e colocaram-me o desafio de analisar atomisticamente os processos que ocorriam nesta catálise eletroquímica por via computacional”, conta.
Neste estudo transnacional, Nuno A. G. Bandeira modelou computacionalmente as propriedades eletroquímicas de óxidos de molibdénio. De acordo com o comunicado de imprensa emitido por Ciências ULisboa “esta contribuição foi importante e decisiva para compreender o rol de reações auxiliares que facilitam a geração de hidrogénio, contribuindo para a inovação científica, nomeadamente a criação de novas rotas para a economia circular dos recursos energéticos”.
Tuning and mechanistic insights of metal chalcogenide molecular catalysts for the hydrogen-evolution reaction” é da autoria de James McAllister, Nuno A. G. Bandeira, Jessica C. McGlynn, Alexey Y. Ganin, Yu-Fei Song, Carles Bo e Haralampos N. Miras.
Este é o primeiro recorde para ativação da redução de hidrogénio por um composto molecular. “Os melhores catalisadores atuais são à base de metais nobres em estado puro ou fosforetos metálicos que são superfícies periódicas, mas de moléculas que ainda se conhece muito pouco”, explica acrescentando que “esta estratégia promissora é a de tentar recriar os mesmos sítios ativos das extremidades da superfície do sulfureto de molibdénio, numa molécula, neste caso iónica e com propriedades químicas similares”, podendo atingir uma eficácia ao nível molecular para a redução de hidrogeniões a gás de hidrogénio.
“Existem aspetos que gostaria de investigar mais aprofundadamente tal como a permuta de hidrogeniões entre as moléculas de água e o catalisador que ocorre em simultâneo com o passo em que se dá a transferência eletrónica. Estes fenómenos são muito desafiantes de modelar.”
Nuno A. G. Bandeira
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