Por aumentar a velocidade e seletividade de muitíssimos processos industriais que envolvem reações químicas, a catálise tem sido uma grande aliada da indústria, amplamente utilizada. Contudo, a compreensão profunda da catálise ainda apresenta desafios à ciência.

Em setembro, a cidade de Gramado (RS) receberá um especialista no assunto, Hans-Joachim Freund (índice h: 97 segundo o Google Scholar), diretor geral do Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft (Berlim, Alemanha), um instituto de pesquisa fundado em 1911 e atualmente voltado à ciência de superfícies e interfaces, onde trabalharam, por exemplo, vários cientistas distinguidos com prêmios Nobel, como Gerhard Ertl (Nobel de Química 2007). Nessa instituição, Freund também dirige o Departamento de Físico – Química, onde mais de 40 pesquisadores se dedicam ao estudo da catálise heterogênea (aquela em que a fase do material catalisador é diferente da fase dos reagentes; por exemplo, nanopartículas catalisadoras em reações envolvendo gases).

Hans-Joaquim Freund nasceu em 1951 em Solingen, filho único de donos de uma pequena empresa de cutelaria (atividade típica dessa cidade) que sempre o incentivaram a estudar. Diplomou-se em Química e em Física pela Universidade de Colônia e, em 1978, obteve o diploma de doutor pela mesma universidade. Fez um estágio de pós-doutorado no Departamento de Física da Universidade de Pensilvânia (Estados Unidos) entre 1979 e 1981. Em 1983, obteve a habilitação (grau que dá acesso à carreira de professor universitário na Alemanha) na Universidade de Colônia.

No início de sua carreira acadêmica, foi professor da Universität Erlangen-Nürnberg (1983 – 1987). Em 1987, tornou-se professor da Ruhr-Universität Bochum, onde permaneceu até 1996, quando foi contratado pelo Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft como membro e diretor. Ao longo de sua carreira, foi professor/pesquisador visitante em sete universidades, laboratórios nacionais, laboratórios de empresas e institutos de pesquisa dos Estados Unidos, França, China e Japão.

Recebeu dezenas de prêmios e distinções de instituições da Europa e dos Estados Unidos. Particularmente, a relevância de seus trabalhos na área de catálise foi reconhecida por meio do “Gabor A. Somorjai Award for Creative Research in Catalysis” da American Chemical Society (2007), “Karl-Ziegler-Prize” da German Chemical Association e Karl-Ziegler Foundation (2011), “Blaise Pascal Medal in Materials Sciences” da European Academy of Science (2012), o “Gaede-Langmuir Award” da American Vacuum Society (2014), o “Michel Boudart Award for the Advancement of Catalysis” da North American Catalysis Society and the European Federation of Catalysis Societies (2015), entre outros prêmios.

Além disso, Freund tem três doutorados honoris causa e é membro de sociedades de Física, Química, Físico-Química e Catálise da Alemanha, Estados Unidos e Reino Unido, além da German National Academy of Sciences Leopoldina, American Academy of Arts and Sciences, Academia Europaea e a Academia Brasileira de Ciências.

Atualmente, além de suas atividades no Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft, ele é professor honorário de Física e/ou Química em quatro universidades da Alemanha e na University of Birmingham, no Reino Unido.

Já orientou mais de 120 trabalhos de doutorado e deu cerca de 750 palestras convidadas em eventos internacionais. É autor ou coator de mais de 770 artigos científicos publicados em periódicos indexados e alguns livros, e conta com mais de 38.000 citações, segundo o Google Scholar.

No XVI Encontro da SBPMat/B-MRS Meeting, Freund falará sobre catálise heterogênea e, particularmente, sobre os resultados obtidos até o momento mediante o estudo de sistemas modelo.

Segue uma breve entrevista com o cientista.

Boletim da SBPMat: – Descreva brevemente quais são, na sua opinião, as suas principais contribuições no estudo da catálise.

Prof. Freund: – O departamento dedica-se ao estudo de catalisadores modelo, aplicando um grande número de técnicas e instrumentos, alguns dos quais foram desenvolvidos recentemente no departamento para investigar superfícies de óxidos e interfaces óxidos – metais. O grupo foi pioneiro no estudo de nanopartículas compatíveis com óxido na escala atômica em relação às reações de hidrogenação usando técnicas de preparação de filmes finos, e forneceu a primeira medida micro-calorimétrica de energias de adsorção molecular como função do tamanho para sistemas modelo. Recentemente, experiências de controle de carga em nanopartículas suportadas na ativação de CO2 forneceram informações detalhadas sobre os sítios ativos na interface óxido-metal. Outra direção de pesquisa nos últimos anos tratou da determinação da primeira estrutura de um filme de sílica amorfa em resolução atômica em UHV, bem como no líquido, que fornece a base para futuros estudos de catalisadores modelo homogêneos heterogeneizados preparados por ligação de complexos metálicos com sílica amorfa.

Boletim da SBPMat: – Conte-nos brevemente como é realizado o estudo da catálise por sistemas modelo. Envolve pesquisa teórica e experimental? Simulações? Por que essa abordagem por sistemas modelo é importante no caso da catálise?

Prof. Freund: – Os catalisadores heterogêneos são materiais multicomponentes complexos. Os sistemas modelo podem ser projetados a partir dos sistemas mais simples e aumentar a complexidade gradualmente para identificar o papel que os vários componentes desempenham na determinação da química. Usando as ferramentas da ciência da superfície, isso pode ser realizado no nível atômico.

Boletim da SBPMat: – Pensando nas aplicações, que impacto teria, na sua opinião, uma compreensão mais detalhada da catálise heterogênea?

Prof. Freund: – A única maneira de finalmente sermos capazes de projetar catalisadores heterogêneos a partir do zero é alcançar uma profunda compreensão dos materiais e sua química em condições operacionais no nível atômico.

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Mais informações

No site do XVI Encontro da SBPMat, clique na foto de Hans-Joaquim Freund e o mini CV dele e o resumo da palestra que proferirá no evento : http://sbpmat.org.br/16encontro/home/