|  | 2 ноября 2013 | Нанотехнологии

Золотые наночастицы с острыми гранями - катализатор, позволяющий преобразовать углекислый газ в синтетическое топливо

Золотая наночастица


Углекислый газ (CO2) является соединением со стабильной молекулой, которая имеет слабую химическую активность. Для того, чтобы сделать углекислый газ сырьем для производства синтетического топлива требуется расщепить молекулу и получить молекулу угарного газа (CO), достаточно активного химического вещества, которое можно использовать для получения метана, метанола или других видов альтернативного топлива. Исследования, произведенные различными группами ученых, показали, что катализаторы на основе золотой фольги могут использоваться для расщепления молекул углекислого газа, но они являются крайне малоэффективными. Помимо этого золотой катализатор воздействует и на молекулы воды, что приводит к появлению нежелательных побочных водородосодержащих соединений. Ученым из университета Брауна (Brown University) удалось успешно решить проблему, создав высокоэффективный катализатор на основе золотых нанчастиц строго определенных размеров и формы.

Производя исследования работы золотых катализаторов, ученые обнаружили, что ключевую роль в каталитических процессах играют роль не атомы золота, располагающиеся на плоской поверхности материала, а атомы золота, являющиеся краями острых граней материала. Кроме этого, огромную роль в выборочном действии катализатора играла длина граней. Дальнейшие исследования привели ученых к созданию многогранных золотых наночастиц, размер которых составлял точно 8 нанометров. Катализатор с такими наночастицами показал 90-процентный уровень расщепления молекул углекислого газа на атом кислорода и молекулу угарного газа. Точный размер наночастицы играет огромную роль, ученые проверили эффективность работы золотых наночастиц, размерами четыре, шесть и десять нанометров, но ни один из этих размеров не приблизился к показателям эффективности 8-нанометровых наночастиц.

"Полученные нами первые результаты полностью нас запутали" - рассказывает Эндрю Петерсон (Andrew Peterson), профессор университета Брауна и участник данных исследований, - "Когда мы начали делать наночастицы меньшего размера, мы получили скачкообразное увеличение эффективности катализатора. Но, стоило нам пройти отметку в восемь нанометров, как эффективность снова стала снижаться". Для объяснения наблюдаемых явлений учеными была разработана целая теория, которая позволила рассчитать влияние формы и размеров наночастиц на каталитические свойства определенного вида химических превращений.

Теперь, когда ученые начали точно понимать зависимость активности и селективности 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. "В нашей технологии существует еще множество мест для ее совершенствования" - рассказывает Петерсон, - "Сейчас мы разрабатываем новые формы наночастиц, которые будут выступать активными и эффективными катализаторами не только для расщепления углекислого газа, но и для других реакций, в который будет задействован углекислый газ и которые могут использоваться в производстве искусственного топлива".

"Разработанный нами катализатор, состоит не полностью из золота, а только содержит золотые наночастицы на своей поверхности, что позволяет существенно уменьшить стоимость катализатора, использующего его промышленного оборудования и, естественно, конечного продукта" - рассказывает Петерсон, - "А после небольших доработок нашей каталитической технологии уже можно будет начинать задумываться о ее внедрении, что позволит перерабатывать углекислый газ во что-нибудь полезное в промышленных масштабах".




Ключевые слова:
Золото, Наночастицы, Катализатор, Углекислый, Угарный, Газ, Расщепление, Синтетическое, Искусственное, Альтернативное, Топливо, Грань, Размер

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Разработана новая эффективная технология превращения углекислого газа в топ ...
  • Графеновые квантовые точки могут использоваться для превращения углекислого ...
  • Ученые-химики разработали новую технологию получения экологически чистого в ...
  • Найден новый недорогой катализатор, расщепляющий воду на кислород и водород ...
  • Использование золотых наночастиц для доставки лекарств внутри организма.




  • 2 ноября 2013 16:27
    #1 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Прикольная технология. Так за ночь "надышал" себе литров 5-7 бензинчика, с утреца заправил - на день хватит - лепота! wink


    --------------------
        
    2 ноября 2013 20:29
    #2 Написал: viralig

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Согласен технология прикольная, особенно если учесть что продуктом является угарный газ. Вопрос в том как они дальнейшее преобразование проводят,и получают ли на конечном этапе кислород. Былоб очень полезно для космонавтов, этакий нескончаемый источник кислорода и топлива. Да и неплохой задел для переработки парниковых газов особенно если совместить с другими технологиями в этой области.
        
    4 ноября 2013 13:13
    #3 Написал: Macsi21

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Пока нефть не закончится будут рубить на корню
        
    4 ноября 2013 16:12
    #4 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: Macsi21
    будут рубить на корню


    Нафига? Патенты + монополия = "экологически модный" бензин из воздуха по цене золота.


    --------------------
        
    6 ноября 2013 10:23
    #5 Написал: Macsi21

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Если бы в разработку новых компактных источников энергии вкладывали денег столько, сколько вкладывают в космические программы, мы бы ездили уже вообще бесплатно и без вреда для окружающей среды. Но деньги на это выделяются очень туго а на самом "интузиазизме" долго не протянешь. Но основные средства нашей планеты сосредоточенны в руках тех кто владеет энергией (в основном нефтью) и до тех пор пока вышки будут ее качать а это еще может продолжаться достаточно долго (росказни о том что нефти хватит на 50-70 лет считаю наглым враньем с целю повышения цен на нее) любой из магнатов лучше вложит деньги в строительство новой вышки которая уже через пол года будет прибыль приносить а не в технологию которая может разрушить весь его бизнес.

    Здесь же еще 1 момент. Нефтяные магнаты сидят на земле где эта нефть есть. Где попало не копнешь))) 2 момент недра могут разрабатываться только с разрешения государства - кто попало такое разрешение не получит. Конкуренции нету). И это главное.

    Альтернативные источники обычно требуют только наличия спец. оборудования а его можно купить или даже сделать иногда умельцы поражают. Следовательно может возникнуть конкуренция и монополии не получится.

    Правда в некоторых фантастических фильмах мы видели миры с властью корпораций так что не исключен любой исход.
        
    6 ноября 2013 16:17
    #6 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: Macsi21
    Правда в некоторых фантастических фильмах мы видели миры с властью корпораций


    Государственная монополия, естественная монополия, ценовой сговор и прочее - это лишь малая часть механизмов, позволяющих размазать любого конкурента одноатомным слоем. И все умельцы мира не могут с этим ничего сделать!
    К сожалению - это не "фантастические фильмы".

    Цитата: Macsi21
    Конкуренции нету


    Так и Я о том же. Почему, вдруг, у тех же магнатов должны возникнуть проблемы с добычей углеводородов из CO2 ? И не надо сидеть на земле, не надо разрешения на разработку недр - углекислый газ везде есть.


    --------------------
        
    16 ноября 2013 20:25
    #7 Написал: Macsi21

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Так и Я о том же. Почему, вдруг, у тех же магнатов должны возникнуть проблемы с добычей углеводородов из CO2 ? И не надо сидеть на земле, не надо разрешения на разработку недр - углекислый газ везде есть.


    У вас есть нефть? А СО2... Сами придумайте ответ)
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.