São Paulo (AUN - USP) - O estudo de um ramo da catálise heterogênea praticamente inexplorado na literatura acadêmica e científica – que se utiliza de nanopartículas magnéticas – está sendo desenvolvido e aprofundado no Instituto de Química da USP. A idéia central da pesquisa é afixar a catalisadores – usados em uma infinidade de reações químicas para acelerá-las ou direcioná-las para um produto desejado – um material magnético nanométrico, para que, ao final do processo, não seja preciso filtrar o catalisador ou usar métodos de separação para isolar o produto reacional.

Em laboratório, usa-se um ímã para fazer com que esse catalisador, devidamente afixado em material magnético, grude na parede no reator e, assim, o produto saia “limpo”. O processo possibilita, ainda, a reciclagem do catalisador: estando este unido à parede do reator, se, depois de separado o produto final for colocado uma nova porção de substrato, todo o esquema acima descrito ocorrerá novamente. Os números da pesquisa da atividade catalítica indicam reusos em até 20 ciclos.

As vantagens, entretanto, vão além da possibilidade de reciclagem dos catalisadores. A nanotecnologia proporcionou a potencialização das atividades dos catalisadores, por conseguir aumentar bastante sua área superficial. Além disso, os materiais magnéticos, quando produzidos em escala nanométrica, apresentam propriedades diferentes dos ímãs permanentes. O “superparamagnetismo” confere a esses materiais a característica de se atraírem somente na presença de um campo magnético. Assim, eles se comportam como sólidos, que podem se dispersar facilmente no meio reacional, mas também são orientados por um ímã quando submetidos a um campo, abrindo a possibilidade de monitorar seu destino.

A professora Liane Márcia Rossi, responsável pela pesquisa, ressalta que o conhecimento da existência de materiais que podem ser divididos tão finamente a ponto de chegarem a dimensões nanométricas existe há algum tempo, mas não havia tecnologia suficiente para fazer sua análise e, assim, otimizar os resultados obtidos. Atualmente, com a possibilidade de estudar a morfologia desses materiais no microscópio eletrônico, a professora busca homogeneizar o tamanho das nanopartículas, “para que a amostra como um todo possa ser representada por uma pequena partícula”. O laboratório do Instituo de Química também estuda as maneiras de afixar as partículas magnéticas ao catalisador. Uma das estratégias consiste em cobri-lo com sílica, pois o revestimento do óxido com esse material facilita a agregação.

Todo processo de catálise com nanopartículas magnéticas, por basear-se em uma idéia nova – que despertou, inclusive, o interesse de financiamento de algumas indústrias – ainda limita-se à escala laboratorial. Segundo a professora Liane, para que a idéia seja viabilizada industrialmente deveriam ser desenvolvidos um grande eletroímã, que possa ser ligado e desligado, e um sistema de tubulação que direcione o produto reacional e que recoloque o catalisador no reator, para que possa ser reciclado.