Российский электронный наножурнал (нанотехнологии и их применение)

вернуться в обычный режим
Главная / Новости и События / Новости нанотехнологий


Новости нанотехнологий

14.10.2016   Получен спирт из воздуха с помощью наноигл

Физики из Национальной лаборатории в Оак-Ридж (США) превратили углекислый газ (СО2) в молекулы этанола (обычного спирта) с помощью особых «наноигл» из графена и меди, используя энергию электрического тока, пишет журнал ChemistrySelect.

спирт_из_воздуха
Фото с сайта avtoinsider.com

Данный эффект, как признаются учёные, был обнаружен случайно: «Изначально мы просто хотели реализовать первый шаг в этой реакции, но в ходе экспериментов быстро поняли, что катализатор проводит всю реакцию сам по себе, без нашего вмешательства», — сказал Адам Рондинон (Adam Rondinone).

В последние годы многие учёные активно пытаются найти способ превращения атмосферного СО2 в биотопливо и другие полезные вещества, не порождая при этом других побочных продуктов реакции.

Американский физики выбрали медь в качестве главного элемента этого процесса, поскольку её электрохимические свойства идеально подходят для восстановления СО2 в угарный газ и другие виды молекул. 

Проблема заключается в том, что медные наночастицы и пластинки преобразуют СО2 не в одно вещество, а сразу в несколько десятков молекул, чье присутствие и концентрации зависят от напряжения тока, пропускаемого через катализатор. Это делает фактически невозможным промышленное использование подобных расщепителей СО2.

Решить эту проблему помог графен. Смяв его в своеобразные «гармошки», учёные «засеяли» их складки наночастицами меди. В результате молекулы СО2 расщеплялись в строго отведенных местах – на вершинах графеновых «наноигл».

Это позволило американским исследователям гибко управлять процессами расщепления, и заставить СО2 превращаться почти всегда в обычный этиловый спирт – в среднем, около 60% молекул углекислоты превращается в этанол. 

Учёные пока не знают, что именно происходит в этих точках, однако они предполагают, что графеновые складки мешают полному восстановлению молекул СО2 и тем самым не дают им превратиться в этилен, этан и другие углеводороды, а также фокусируют и перенаправляют потоки электронов на наночастицы меди.

Технология, по словам физиков, уже почти полностью готова к промышленному применению – стоимость подобных катализаторов невысока, и их можно производить в любых количествах. Как полагают учёные, их изобретение можно использовать для аккумуляции излишков энергии от солнечных батарей или ветряков в виде спирта. Затем его можно применять как биотопливо для машин или в качестве рабочего тела для топливных ячеек.

STRF.ru




http://www.nanojournal.ru/events.aspx?cat_id=224&d_no=42414