A Princeton Egyetem és a Rice Egyetem kutatói egyesítették a vasat, a rezet és a közönséges anyagot
Az ipari üzemek gyakran lebontják az ammóniátmagas hőmérsékleten, katalizátorként a katalizátorok széles skáláját használva, vagyis olyan anyagokat, amelyek felgyorsítják a kémiai reakciót. Korábbi kutatások kimutatták, hogy a folyamat hőmérséklete csökkenthető ruténiummal, de ez az anyag túl drága.
A folyamat optimalizálására vegyészek használtaka plazmonika fejlődése. Ez egy viszonylag új terület, amely az apró fémes nanostruktúrák és a fény kombinációját kutatja. Ha a fényt egy hullámhossznál kisebb szerkezetekre irányítják, a mérnökök manipulálják az anyagok tulajdonságait. Ebben az esetben a tudósok fényt használtak az elektronok gerjesztésére vas nanorészecskékben.
Reakciócella (balra) és fotokatalitikusplatform (jobbra), amelyet réz-vas plazmonikus fotokatalizátorok tesztelésére használnak hidrogén ammóniából történő előállítására. A katalízishez szükséges teljes reakcióenergiát a 470 nanométeres hullámhosszú fényt kibocsátó LED-ek szolgáltatták. Kép: Syzygy Plasmonics, Inc., Rice University
Csak plazmonikákhoz alkalmasbizonyos típusú fémek, például réz, arany vagy ezüst. A tudósok rézatomokat adtak a vasrészecskékhez, hogy apró nanostruktúrákat hozzanak létre. Ebben az esetben a réz antennaként működik, amely rögzíti a LED fényét. A rézbe ágyazott vasatomok pedig katalizátorként működnek, hogy felgyorsítsák a reakciót, amit a fény által gerjesztett elektronok hajtanak végre.
Kísérletsorozatban a tudósok kimutatták, hogy eza módszer alkalmas arra, hogy ammóniából hidrogént nyerjünk. Ugyanakkor a működéshez csak energiatakarékos LED-ek fénye szükséges, szobahőmérsékleten, további fűtés nélkül. A kutatók szerint a folyamat méretezhető. A tudósok folytatni fogják az alternatív katalizátorok kutatását, hogy tovább javítsák a folyamat hatékonyságát és csökkentsék költségeit.
Olvass tovább:
A teheneket kenderrel etették, és ellenőrizték, mi történt a tejükkel
A Hold-misszió fő veszélyének „Artemis”-nek nevezték el
Létrehozott egy navigációs rendszert, amely pontosabb, mint a GPS