A tudósok az 1970-es évek óta tudják, hogy a réz különleges képességgel rendelkezik a szén-dioxid értékes vegyi anyagokká és üzemanyagokká történő átalakításában. A tudósok azonban sok éven át küzdöttek azzal, hogy megértsék, hogyan működik ez a közönséges fém elektrokatalizátorként, azaz olyan mechanizmusként, amely az elektronok energiáját használja fel a molekulák kémiai átalakítására különböző termékekké.
Most a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratórium (Berkeley Lab) által vezetett kutatócsoport új betekintést nyert azzal, hogy valós idejű filmfelvételeket készített a réz nanorészecskékről. Ezek a méter milliárdod részének nagyságrendjében megtervezett rézrészecskék. A CO2-t és a vizet megújuló üzemanyagokká és vegyi anyagokká alakítják a kutatók, többek között etilénné, etanollá és propánollá. A munkáról a Nature című folyóiratban számoltak be.
Ez nagyon izgalmas. Több évtizedes munka után végre megmutathatjuk, hogy a réz elektrokatalizátorok hogyan jeleskednek a CO2-redukcióban. Azzal, hogy tudjuk, hogy a réz miért ilyen kiváló elektrokatalizátor, egy lépéssel közelebb kerülünk ahhoz, hogy a CO2-t mesterséges fotoszintézis révén új, megújuló napenergiával előállított üzemanyaggá alakítsuk
– mondta Peidong Yang, a Berkeley Lab anyagtudományi és kémiai tudományok részlegének vezető kutatója, aki a tanulmányt vezette. Yang egyben a UC Berkeley kémia és anyagtudomány és mérnöki tudományok professzora is.
Az új tanulmány Peidong Yang 2017-es megállapításait is megerősítette: A 7 nanométeres méretű réz nanorészecskéknek alacsony energiabevitelre van szükségük a CO2-csökkentés elindításához.
Kapcsolódó bejegyzések
A talajszén-folyamatokat vizsgálták a kutatók
A talaj szénkörforgását irányító dinamika kevésbé ismert, mint más szénkészletek dinamikája.
Elektrokatalizátorként a 7 nanométeres réz nanorészecskéknek rekordalacsony meghajtóerőre volt szükségük, ami körülbelül 300 millivolt-tal kevesebb, mint a tipikus ömlesztett réz elektrokatalizátoroké. A legjobban teljesítő katalizátorok, amelyek CO2-ból több szénatomos termékeket állítanak elő, jellemzően magas, 1 voltos meghajtóerővel működnek.
(Forrás: newscenter.lbl.gov)