Наночастицы и свет превращают углекислый газ в метан
Американские химики нашли катализатор, талантливый превращать углекислый газ в пригодный к применению в качестве горючего метан под действием ультрафиолетового света. Сейчас ученые сохраняют надежду запустить это преобразование на естественном солнечном свете, что может стать прорывом в другой энергетике. Работа размещена в издании Nature Communications.
«Ученые поняли, что наночастицы довольно часто применяемого в качестве катализатор родия не только более действенно ускоряют реакцию при освещении ультрафиолетовым светом, вместе с тем при применении их на выходе преобладает метан, а не другие менее желаемые продукты, к примеру, угарный газ. Факт возможности применения света для влияния на определенное направление реакции весьма примечателен, — говорит Цзе Лю, доктор наук Университета Дьюка. — Это открытие вправду продвинет познание катализа».
Родий активизирует реакции при помощи передачи дополнительной энергии, в большинстве случаев в форме тепла. Но большие температуры владеют собственными недочётами: значительно уменьшается срок работы катализаторов и в ходе синтеза появляются нежелательные продукты. Сейчас ученые стали изучать возможность энергопередачи при помощи света на наноразмерные частицы металла — это область именуется плазмоника.
Визуализация наночастиц родия (синим цветом), применяющих энергию под ультрафиолетовым светом. Chad Scales
Аспирант Сяо Чжан из лаборатории Лю синтезировал наночастицы и проводил испытания с пропусканием смеси углекислого газа с водородом через химический реактор. Он увидел, что при освещении ультрафиолетом реакция протекает при комнатной температуре, вместо 300 °C, а также в результате получается в основном метан.
«Мы поняли, что при помощи освещения родиевых наноструктур мы можем руководить течением реакции, — поясняет Генри Эверетт из разработок и Центра исследований в области ракетостроения и авиации армии США. — У нас появилась возможность выбора направления реакции, которой не было при применении нагревания».
