Cómo partículas de oro ayudan en la producción de componentes plásticos.

A partir de metanol a formaldehído, esta reacción es el punto de partida para la síntesis de muchos plásticos cotidianos. Utilizando catalizadores hechos de partículas de oro, el formaldehído se hubiera producido sin los residuos peligrosos para el ambiente generado en los métodos convencionales. Apenas cómo las misteriosas obras de catalizador de oro se han descubierto por los investigadores teóricos y experimentales en la Ruhr-Universität Bochum en un proyecto de cooperación. En la edición internacional de la revista Angewandte Chemie según informan en detalle sobre lo que ocurre en la superficie de oro durante la reacción química.

Catalizador de oro/dióxido de titanio en acción.

Los químicos identificaron el sitio activo del catalizador, en el ejemplo el punto en el que el oxígeno y el metanol se unen y se convierten en agua y formaldehído. Cálculos elaborados por el Dr. Matteo Farnesi Camellone mostraron que el oxígeno se une en la interfaz entre el dióxido de titanio y partículas de oro. Puesto que el dióxido de titanio es un semiconductor, y por lo tanto eléctricamente conductor, es posible aquí un intercambio de carga entre el oxígeno, partículas de oro y dióxido de titanio. Las vacantes de oxígeno en el dióxido de titanio favorecen aún más esta transferencia de carga. Los electrones se transfieren de manera transitoria por el catalizador a la molécula de oxígeno. Esto permite que el metanol se una a las partículas de oro. En varias etapas de reacción adicionales, formaldehído y forma agua. El sólido, que consiste en oro y dióxido de titanio, está en el mismo estado al final del ciclo de reacción como en el comienzo, y por lo tanto no se consume.

El equipo RUB aclaró las etapas de reacción individuales en detalle. Los investigadores utilizaron simulaciones por ordenador, los llamados cálculos funcional de la densidad, y varias técnicas espectroscópicas, a saber, espectroscopia vibracional (método HREELS) y espectroscopia de desorción térmica. En sus cálculos del modelo, Dr. Farnesi cuantificó el intercambio de carga que tiene lugar durante la catálisis. Mediciones espectroscópicas de vibración extremadamente sensibles por el grupo del Dr. Wang confirmó las consecuencias de la transferencia de carga en el sistema real. "A través de una intensa cooperación entre la teoría y la experimentación, hemos sido capaces de explorar cualitativamente y cuantitativamente el sitio activo y todo el mecanismo de reacción de este catalizador de complejo", subraya el Prof. Marx.

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Mineralización de oro por Delftia acidovorans

Pepitas de oro en exhibición el 29 de abril de 2011 en Jamestown, California. Entre los organismos más peculiares que habitan nuestra Tierra existe una bacteria que convierte el oro soluble en agua, en pepitas de oro macizo microscópico.

Los químicos han reflexionado a menudo por qué el germen Delftia acidovorans se encuentra con frecuencia en la superficie de la pequeña pepitas de oro. Su presencia llevado a los científicos a especular que puede ser la creación de las partículas de iones solubles de oro que se disuelven en agua.

 Pero el enigma era cómo D. acidovorans hizo este "truco", por que el oro soluble es tóxico. La respuesta, sugieren investigadores en Canadá, se encuentra en una molécula se excreta por el microbio que tanto protege el organismo y transforma los iones venenosos en partículas.

 "Este hallazgo es la primera demostración de que un metabolito secretado puede proteger contra el oro tóxico y causar biomineralización oro," el proceso por el cual los organismos vivos producen minerales, escribieron en la revista Nature Chemical Biology. 

La molécula, delftibactin A, es capaz de conseguir esta proeza en cuestión de segundos en condiciones neutrales de pH a temperatura ambiente. El coautor del estudio Nathan Magarvey de Ontario's McMaster University dijo a la AFP que el estudio no fue diseñado para demostrar si sería viable utilizar los gérmenes para producir oro del agua en el laboratorio. Sin embargo, estos procesos parecen "claramente posibles". Las investigaciones anteriores habían demostrado que otra bacteria que se encuentra en el oro, metallidurans Ischiadicus, se ocupa de la toxicidad mediante el almacenamiento de los iones en el interior de sus células.

Las bacterias necesitan algunos metales, como el hierro, para crecer, mientras que otros, como la plata, las matan. El oro soluble, invisible en un vaso de agua, se encuentra en las fuentes de agua de mar, aguas subterráneas y otros naturales. El oro macizo está formado principalmente por medio de procesos geológicos en las venas subterráneas de gran tamaño.

Magarvey dijo que el estudio puede implicar D. acidovorans en depósitos secundarios, como pepitas se encuentran en los ríos. La bacteria, añadió, no se encuentra solamente en oro, sino también en el suelo y en el agua. Sin embargo poco claro, sin embargo, de qué se alimenta el organismo.

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