Ноу-хау в науке: ученые нашли способ изготавливать из СО2 и золота синтетическое топливоКатегория: Технологии
 С научной точки зрения, углекислый газ, химическая формула которого СО2 – это соединение, имеющее стабильную молекулу со слабой активностью. В случае если расщепить молекулу диоксид углерода, следственно, получить молекулу угарного газа, то углекислый газ можно сделать сырьем для синтетического топлива, передают корреспонденты издания “Украина сегодня: Finanso.net”. Для того чтобы сделать это, достаточно активного химического вещества, которое можно использовать для получения метана, метанола или некоторых других видов альтернативного топлива.Что выяснилось благодаря опыту?Опыты, произведенные различными группами ученых, дали понять, что катализаторы на основе золотой фольги могут использоваться для расщепления молекул углекислого газа, однако они являются крайне малоэффективными. Кроме того, золотой катализатор воздействует и на молекулы воды, а это, в свою очередь, приводит к появлению побочных водородосодержащих соединений, что, естественно, является нежелательным процессом. Сообщим, что ученые из университета Брауна (Brown University) добились цели и смогли успешно решить проблему, создав на основе золотых наночастиц строго определенных размеров и формы высокоэффективный катализатор. Атомы золота играют ключевую роль в процессеИсследователи, производя эксперименты работы золотых катализаторов, обнаружили, что в каталитических процессах ключевую роль играют не атомы золота, располагающиеся на плоской поверхности материала, а атомы золота, которые являются краями острых граней материала. Помимо прочего, огромную роль в выборочном действии катализатора играла длина граней. К созданию многогранных золотых наночастиц, размер которых составлял точно 8 нанометров, привели ученых к дальнейшим исследованиям. Так, известно, что катализатор с такими наночастицами показал 90-процентный уровень расщепления молекул углекислого газа на атом кислорода (О) и молекулу угарного газа (СО). Стоит отметить, что ученые проверили эффективность работы золотых наночастиц, размерами четыре, шесть и десять нанометров, ведь точный размер наночастицы играет огромную роль, однако ни один из этих размеров не приблизился к показателям эффективности который составляет 8-нанометровых наночастиц. Профессор университета Брауна, он же участник данных исследований, Эндрю Петерсон (Andrew Peterson) сообщил, что полученные ими первые результаты полностью запутали ученых. А все потому, что когда они начали делать наночастицы меньшего размера, то получили скачкообразное увеличение эффективности катализатора. Однако стоило исследователям пройти отметку в восемь нанометров, как эффективность вновь стала снижаться. В результате, для объяснения наблюдаемых явлений группа ученых разработала целую теорию, позволившую рассчитать влияние формы и размеров наночастиц на каталитические свойства определенного вида химических превращений. Теперь же, когда исследователи начали точно понимать зависимость селективности и активности действия катализатора от формы и размеров его активных областей, стало возможным рассчитать форму частиц золотого катализатора, который будет обеспечивать максимальную эффективность строго определенных видов химических превращений. Петерсон пояснил, что в их технологии существует еще множество мест для ее совершенствования. В настоящее время ученые разрабатывают новые формы наночастиц, которые в скором будущем будут выступать активными и эффективными катализаторами не только для расщепления углекислого газа, но и для других реакций, где будет задействован углекислый газ (СО2) и которые могут использоваться в производстве искусственного топлива (метана, метанола или некоторых других видов альтернативного топлива). Напоследок сообщим, что согласно словам профессора Эндрю Петерсона, разработанный ими катализатор состоит не полностью из золота, а только содержит золотые наночастицы на своей поверхности. А это позволяет существенно уменьшить стоимость самого катализатора, который использует его промышленное оборудование и, естественно, конечного продукта. И уже после небольших доработок такой каталитической технологии уже можно будет начинать задумываться о ее внедрении, что позволит перерабатывать углекислый газ во что-нибудь полезное в промышленных масштабах, подытожил исследователь. |
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.
