I ricercatori della Tokyo Metropolitan University hanno sviluppato un modo per montare nanoparticelle d'oro su un supporto molecolare noto come poliossometallato (POM). Lo hanno applicato con successo per realizzare quasi il 100% di conversione del monossido di carbonio (CO) in un ampio intervallo di temperature, dimostrando prestazioni stabili per lunghi periodi di tempo. Hanno mostrato come le tracce di acqua contribuiscono in modo univoco alla funzione del catalizzatore, promettenti informazioni sulla catalisi e sulla potenziale applicazione per i gas di scarico e la purificazione dell'aria ambiente.

La purificazione del gas è un processo industriale estremamente importante, sia nelle fabbriche, convertitori catalitici per scarichi di veicoli, o il purificatore d'aria domestico. Recentemente, la ricerca si è concentrata sull'utilizzo di particelle d'oro di dimensioni nanometriche, apprezzati per la loro capacità di accelerare ("catalizzare") le reazioni chimiche, anche molto piccolo ( <5 nm) dimensioni. Questi spesso devono essere montati su un supporto solido.

Il gruppo di ricerca di Toru Murayama (Project Professor) e Masatake Haruta (Professor) hanno combinato con successo nanoparticelle d'oro con poliossometallati (POM), un promettente materiale di supporto che ha già attirato notevole attenzione nella catalisi, medicinale, scienze delle superfici e dei materiali. POM e loro sali, specie di ioni molecolari di ossidi metallici, devono ancora vedere un uso diffuso per la stabilizzazione delle particelle d'oro. Montando particelle d'oro fino a una dimensione di 2 nm utilizzando un metodo di immobilizzazione del sol, l'hanno applicato con successo a un purificatore di gas a monossido di carbonio (CO) a bassa temperatura. Il loro nuovo catalizzatore oro-POM non solo ha mostrato una conversione efficiente a -50°C, prestazioni di prima classe anche per un catalizzatore di nanoparticelle d'oro, ma anche dimostrato stabile, Rimozione del 100% di una concentrazione dell'1% vol di CO in un arco di 35 giorni a 0°C, senza degradazione del materiale. Hanno scoperto che le dimensioni delle particelle più piccole hanno portato a prestazioni migliori, e che l'efficienza di conversione del materiale ha mostrato una dipendenza unica dalla temperatura. Ciò ha portato alla scoperta che tracce di acqua erano essenziali per la funzione del materiale, il primo meccanismo unico proposto per la catalisi in catalizzatori oro/POM. La tecnica e il meccanismo appena scoperto non solo promettono una maggiore comprensione della catalisi, ma anche potenziale applicazione alla filtrazione industriale, sia per gas che per liquidi.