Ammoniak omgezet in een groene brandstof met behulp van een conventionele LED

Onderzoekers van Princeton University en Rice University combineerden ijzer, koper en gewoon ijzer

LED voor goedkope technologiewaterstof productie. De door de wetenschappers voorgestelde methode vereist geen extreme temperaturen of dure katalysatoren om ammoniak om te zetten in een groene brandstof.

Industriële installaties breken ammoniak vaak afbij hoge temperaturen, waarbij een breed scala aan katalysatoren als katalysatoren wordt gebruikt, dat wil zeggen materialen die een chemische reactie versnellen. Uit eerder onderzoek is gebleken dat met ruthenium de procestemperatuur verlaagd kan worden, maar dit materiaal is te duur.

Om het proces te optimaliseren, gebruikten chemicivooruitgang in de plasmonica. Dit is een relatief nieuw veld dat de combinatie van kleine metalen nanostructuren en licht verkent. Door licht te richten op structuren die kleiner zijn dan één golflengte, manipuleren ingenieurs materiaaleigenschappen. In dit geval gebruikten de wetenschappers licht om elektronen in ijzeren nanodeeltjes te exciteren.

Reactiecel (links) en fotokatalytischplatform (rechts) gebruikt bij het testen van koper-ijzer plasmonische fotokatalysatoren voor de productie van waterstof uit ammoniak. Alle reactie-energie voor katalyse kwam van LED's die licht uitzenden met een golflengte van 470 nanometer. Afbeelding: Syzygy Plasmonics, Inc., Rice University

Alleen geschikt voor plasmonicsbepaalde soorten metalen, zoals koper, goud of zilver. Wetenschappers voegden koperatomen toe aan ijzerdeeltjes om kleine nanostructuren te creëren. In dit geval fungeert koper als een antenne die het licht van de LED opvangt. En de ijzeratomen ingebed in het koper werken als katalysatoren om de reactie te versnellen, aangedreven door de elektronen die door het licht worden opgewekt.

Dat hebben wetenschappers in een reeks experimenten aangetoondde methode is geschikt om waterstof uit ammoniak te winnen. Tegelijkertijd is voor de werking alleen licht van energiebesparende LED's nodig, werkend op kamertemperatuur zonder extra verwarming. De onderzoekers zeggen dat het proces schaalbaar is. Wetenschappers zullen alternatieve katalysatoren blijven onderzoeken om de efficiëntie van het proces verder te verbeteren en de kosten te verlagen.

Lees verder:

Koeien kregen hennep te eten en controleerden wat er met hun melk gebeurde

Genoemd het grootste gevaar van de maanmissie "Artemis"

Creëerde een navigatiesysteem dat nauwkeuriger is dan GPS