Princetonin ja Rice Universityn tutkijat yhdistivät rautaa, kuparia ja tavallista
Teollisuuslaitokset hajottavat usein ammoniakkiakorkeissa lämpötiloissa käyttämällä katalyytteinä monenlaisia katalyyttejä, eli materiaaleja, jotka nopeuttavat kemiallista reaktiota. Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että prosessilämpötilaa voidaan alentaa ruteenilla, mutta tämä materiaali on liian kallista.
Prosessin optimoimiseksi kemistit käyttivätplasmoniikan edistystä. Tämä on suhteellisen uusi ala, joka tutkii pienten metallisten nanorakenteiden ja valon yhdistelmää. Suuntaamalla valoa rakenteita, jotka ovat pienempiä kuin yksi aallonpituus, insinöörit manipuloivat materiaalin ominaisuuksia. Tässä tapauksessa tutkijat käyttivät valoa elektronien virittämiseen raudan nanopartikkeleissa.
Reaktiokenno (vasemmalla) ja fotokatalyyttinenalusta (oikealla), jota käytetään kupari-rauta-plasmonisten fotokatalyyttien testaamiseen vedyn tuottamiseksi ammoniakista. Kaikki katalyysin reaktioenergia tuli LEDeistä, jotka säteilevät valoa aallonpituudella 470 nanometriä. Kuva: Syzygy Plasmonics, Inc., Rice University
Soveltuu vain plasmoniikalletietyntyyppiset metallit, kuten kupari, kulta tai hopea. Tutkijat lisäsivät kupariatomeja rautahiukkasiin luodakseen pieniä nanorakenteita. Tässä tapauksessa kupari toimii antennina, joka vangitsee valon LEDistä. Ja kupariin upotetut rautaatomit toimivat katalyytteinä nopeuttaen reaktiota valon virittämien elektronien ohjaamana.
Tutkijat ovat osoittaneet useissa kokeissa, että tämämenetelmä soveltuu vedyn saamiseksi ammoniakista. Samaan aikaan tarvitaan vain energiaa säästävien LEDien valoa toimimaan huoneenlämmössä ilman lisälämmitystä. Tutkijoiden mukaan prosessi on skaalautuva. Tutkijat jatkavat vaihtoehtoisten katalyyttien tutkimista parantaakseen prosessin tehokkuutta ja alentaakseen sen kustannuksia.
Lue lisää:
Lehmille syötettiin hamppua ja he tarkastivat, mitä heidän maidolle tapahtui
Nimetty kuun operaation päävaaraksi "Artemis"
Luonut navigointijärjestelmän, joka on tarkempi kuin GPS