Bỏ qua Lệnh Ruy-băng Bỏ qua nội dung chính
Tìm kiếm
Tìm kiếm
Hình ảnh liên kết
Liên kết webiste trong tỉnh
Liên kết webiste các tỉnh
Lượt truy cập

 

 Nội dung

 
​Các hạt nano kim loại hiếm và ánh sáng chuyển đổi cacbon dioxit thành nhiên liệu   15-03-2017
Sử dụng chỉ ánh sáng và các hạt nano nhỏ xíu của kim loại hiếm rhodium, các nhà nghiên cứu tại Đại học Duke vừa tìm ra một cách để giúp chuyển đổi CO2 thành một trong những khối xây dựng của nhiều loại nhiên liệu. Phản ứng hóa học mới được phát hiện có thể sử dụng ánh sáng mặt trời tự nhiên để giảm hàm lượng CO2 ngày càng tăng trong khí quyển và dẫn tới phát triển một các dạng năng lượng thay thế mà không tạo ra các sản phẩm phụ không mong muốn như cacbon monoxit độc hại.


Các nhà nghiên cứu vừa chế tạo các hạt nano rhodium (xanh) có thể khai thác năng lượng từ ánh sáng cực tím và sử dụng nó làm xúc tác chuyển đổi CO2 thành metan, một khối xây dựng cơ bản của nhiều dạng nhiên liệu (Ảnh: Đại học Duke/Chad Scales)

Ánh sáng cực tím thúc đẩy phản ứng bằng cách sử dụng các hạt nano nguyên tố giống bạc rhodium vốn có họ hàng với bạch kim. Sử dụng ánh sáng thay vì nhiệt không chỉ hiệu quả hơn mà quan trọng là nó ưu tiên mạnh cho hình thành metan hơn so với các sản phẩm không mong muốn khác.

Đây là tin vui tiềm năng cho những nhà du hành không gian vì metan là một trong những loại nhiên liệu được lựa chọn để di đến sao Hỏa.

“Chúng tôi phát hiện ra rằng khi chúng tôi chiếu ánh sáng vào cấu trúc nano của rhodium, chúng tôi có thể buộc phản ứng hóa học xảy ra một hướng này thay vì hướng kia. Do đó, chúng tôi quyết định chọn cách phản ứng xảy ra với ánh sáng theo cách mà chúng tôi không làm được với nhiệt”, Henry Everitt từ Đại học Duke cho biết.

Vật liệu dạng bột bao gồm các hạt lập phương nano rhodium tổng hợp được đặt trong một buồng phản ứng và hỗn hợp CO2 và oxy sau đó được đưa qua vật liệu. Khi các hạt nano được chiếu sáng bằng một bóng LED UV công suất lớn, phản ứng xảy ra ở nhiệt độ phòng và cho ra gần như chỉ có metan thay vì tạo ra một hỗn hợp bằng nhau giữa metan và cacbon monoxit độc hại khi nhiệt độ 300° C được sử dụng để tạo phản ứng.

Các nhà nghiên cứu gọi khả năng này là khả năng kiểm soát đầu ra của một phản ứng theo độ chọn lọc của nó.

“Nếu phản ứng chỉ có độ chọn lọc 50% thì chi phí sẽ gấp đôi so với nếu nó được chọn lọc gần 100%. Nếu tính chọn lọc này rất cao, bạn có thể tiết kiệm được thời gian và năng lượng bằng việc không phải tinh lọc sản phẩm”, học viên cao học Xiao Zhang tại Đại học Duke Xiao Zhang cho biết.

Tiến bộ này đi ra từ lĩnh vực plasmonic và liên quan đến việc sử dụng ánh sáng để bổ sung năng lượng cho các mẩu kim loại nhỏ xíu ở kích thước nano. Chúng ta đã thấy phương pháp này đã dẫn đến các kết quả trong tế bào năng lượng mặt trời và lưu trữ dữ liệu trong số nhiều ứng dụng khác. Rhodium là ứng viên sử dụng cho các thí nghiệm vì mặc dù hiếm nhưng một lượng nhỏ nguyên tố đã có thể thể sử dụng làm chất xúc tác để tăng tốc các quy trình công nghiệp liên quan đến sản xuất phân bón, chất tẩy và dược phẩm. Nó còn được sử dụng trong các bộ chuyển đổi xúc tác trong hệ thống khí thải ô tô.

“Các hạt nano kim loại Plasmon đóng vai trò giống như các ăng-ten hấp thu ánh sáng nhìn thấy hoặc ánh sáng UV một cách rất hiệu quả và có thể làm được rất nhiều thứ như tạo ra một trường điện mạnh. Trong ít năm qua, người ta đã nhận thức được rằng thuộc tính này có thể áp dụng cho sự xúc tác”, Everitt cho biết.

Bước tiếp theo, các nhà nghiên cứu sẽ xem xem liệu ánh sáng có thúc đẩy các phản ứng khác mà ở đó rhodium được làm nóng có thể sử dụng làm chất xúc tác hay không. Họ cũng hy vọng sẽ điều chỉnh kỹ thuật của nghiên cứu này để hoạt động cụ thể với ánh sáng mặt trời với hy vọng phản ứng chạy bằng năng lượng mặt trời có thể trở thành một phần của các hệ thống năng lượng tái tạo.

LH (New Atlas)

In nội dung
Các tin đã đăng ngày
Chọn một ngày từ lịch.
 
 

 THÔNG BÁO

 
 

 Thủ tục hành chính

 
 

 Hình ảnh hoạt động

 
  • PGS.TS Phạm Văn Sáng, Giám đốc...
  • PGS.TS Phạm Văn Sáng, Giám đốc...
  • PGS.TS Phạm Văn Sáng, Giám đốc...
  • TS. Trần Chí Thành, Viện trưởn...
  • TS.Nguyễn Vũ Quỳnh, Trưởng phò...
  • Ông Nguyễn Hùng Phong, Giám đố...
  • Các đồng chí: Nguyễn Phú Cường...
VIDEO CLIP
  • Ứng dụng công nghệ đèn LED trong sản xuất đạt hiệu quả cao
  • Đoàn xúc tiến đầu tư tại Đài Loan làm việc với Công ty Công nghệ sinh học Vạn Bảo Lộc
  • Đồng Nai là tỉnh đầu tiên được đo hàm lượng vàng
  • Công bố chỉ dẫn địa lý cho chôm chôm Long Khánh
  • Hội thảo nhân rộng mô hình ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp
  • Hội nghị cán bộ công chức và triển khai nhiệm vụ khoa học và công nghệ năm 2015
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 2
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 1
  • Nhiều trạm xăng dầu sử dụng công nghệ cao gắn chíp qua mắt người tiêu dùng và các cơ quan chức năng
  • Ký kết thỏa thuận hợp tác với trường Đại học Okayama (Nhật Bản)