Обнаружены катализаторы преобразования двуокиси углерода в топливо

Исследователи из Центра материаловедения QUT под руководством доцента Лянчжи Коу участвовали в международном исследовании, в котором использовалось теоретическое моделирование для определения шести металлов (никель, ниобий, палладий, рений, родий, цирконий), которые оказались эффективными в реакция, которая может преобразовать углекислый газ в устойчивые и чистые источники энергии.

Исследование опубликовано в Nature Communications участвовали исследователи QUT профессор Айджун Ду, профессор Юаньтун Гу и доктор Линь Цзюй.

Профессор Коу сказал, что исследование было проведено путем моделирования экспериментов с использованием национальной вычислительной инфраструктуры в Австралийском национальном университете, изучая, как отдельные атомы металлов будут реагировать с двумерными частями «сегнетоэлектрических» материалов.

Сегнетоэлектрические материалы имеют положительный заряд на одной стороне и отрицательный — на другой, и эта поляризация может быть отменена при приложении напряжения.

При теоретическом моделировании исследователи обнаружили, что добавление атома металла катализатора к сегнетоэлектрическому материалу привело к превращению парникового газа в желаемое химическое топливо.

После изменения полярности состояние будет сохраняться, чтобы действовать как катализатор в преобразовании диоксида углерода.

Профессор Коу сказал, что хотя одноатомные катализаторы, которые будут использоваться для уменьшения углекислого газа, были предложены десять лет назад, это исследование значительно продвинуло эту область вперед.

«Мы разработали специальный химический катализатор, который может преобразовывать парниковый газ CO.₂ в желаемое химическое топливо. Эффективность преобразования можно контролировать, используя осуществимый подход », — сказал профессор Коу.

«Это означает, что мы впервые развили способность ускорять или замедлять, даже отключать химическую реакцию.

«Углекислый газ является основной причиной глобального потепления из-за парникового эффекта, превращение его в химическое топливо не только важно для нашей окружающей среды, но и помогает решить энергетический кризис».

Доктор Цзюй, первый автор исследования, сказал, что исследовательская работа послужила руководством для разработки новых катализаторов, которые могут оказать значительное влияние на химическую промышленность.

Профессор Коу сказал, что долгосрочная цель в этой области исследований — найти способы превратить углекислый газ в чистые источники энергии.

Профессор Коу сказал, что результаты этого исследования могут в конечном итоге привести к способу добавления покрытия к двигателям или промышленным системам, которое будет преобразовывать углекислый газ вместо того, чтобы выделять больше газа в атмосферу.

Исследователи QUT из Школы механики, медицины и процессов, а также Школы химии и физики.