Impressão 3D de metais facilita a síntese química - Ciência e Engenharia de Materiais

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sábado, 29 de agosto de 2020

Impressão 3D de metais facilita a síntese química



Resumo: A impressão 3D vem revolucionando o setor industrial, pois permite projetar e obter um produto com muita precisão em suas dimensões e diferentes geometrias. Um grupo de pesquisadores trabalhou com a impressão 3D em metais para poder fabricar reatores químicos e estudar sua relação com os catalizadores.



A impressão 3D vem sendo estudada em muitos campos da ciência, como na biotecnologia, síntese farmacêutica, engenharia, etc. A ideia de usar este processo surgiu pela busca de novas rotas sintéticas para a conversão de recursos não petrolíferos em combustível líquido por diferentes processos, os quais têm sido estudados por muito tempo, e que eram inviáveis em aplicações industriais devido ao seu alto custo. Com isto em mente, o grupo de pesquisadores decidiu usar a impressão 3D de metais para fabricar os reatores autocatalíticos (SCR) e para a preparação de catalizadores, e assim, reduzir os elevados custos e tamanho dos reatores e melhorando a eficiência energética.


Foi utilizado diferentes técnicas de impressão 3D para fabricar o reator e o catalizador separadamente, para então superar os problemas de baixa velocidade de impressão e complexibilidade, podendo também ser aplicada em condições extremas, como em alta temperatura e pressão.


Foram fabricados reatores com diferentes seções transversais para converter moléculas de C1 (incluídos CO, CO2 y CH4) em produtos de alto valor agregado. Foi demostrado que a geometria da seção transversal impressa dos SCRs pode melhorar drasticamente a sinergia entre o catalizador e o reator para controlar a distribuição do produto catalítico. A superfície interna, volume do canal e a estrutura espacial são fatores que afetam o controle da síntese química.


Esta pesquisa oferece uma alternativa para favorecer a sinergia entre reatores e catalizadores, podendo impulsionar novos desenhos para o futuro dos sistemas catalíticos para tecnologias baseadas na impressão 3D.



Referência:

Quinhong Wei, Hangjie Li, Guoguo Liu, Yingluo He, Yang Wang, et al. Metal 3D printing technology for functional integration of catalytic system, Nature Communications, 14 de agosto, 2020; DOI: 10.1038/s41467-020-17941-8


Redação: Dennis Gonzales - UNILA