کاهش نیاز به سوخت احتراقی با کاتالیست‌های نانویی

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا، محققان خارجی با استفاده از یک نانوکاتالیست نیاز به سوخت‌های احتراقی را کم کرده و به صنعت کمک می‌کند تا نور خورشید را جایگزین سوخت فسیلی کند و قرار است این کاتالیست سبز در فرآیند‌های صنعتی استفاده شود.

این کاتالیست جدید یک کمپلکس آنتن‌راکتور است، در واقع ترکیبی از نانوذره پلاسمونیک جمع‌کننده نور (آنتن) و نانوذرات کاتالیزور سنتی کوچکتر (راکتور) است. فناوری فوتوکاتالیستی «سیزیجی پلاسمونیکس» نور را جایگزین گرما می‌کند تا از این منبع برای واکنش‌های شیمیایی استفاده کند.

سیزیجی پلاسمونیکس پیش از این فناوری‌های اصلی خود را توسعه داده و مقیاس‌بندی کرده است، که در این میان یک فناوری ویژه نیز وجود دارد، فناوری که لیسانس آن از دانشگاه رایس خریداری شده است. سیزیجی پلاسمونیکس این فناوری‌ها را در یک پلت‌فرم راکتور فوتوکاتالیستی ترکیب کرده، که امکان انجام واکنش‌های شیمیایی نور محور را با راندمان بسیار بالا فراهم می‌کند.

دستیابی به موفقیت این فناوری زمانی به وجود آمد که محققان دانشگاه رایس نانوذرات یک ماده کاتالیزوری سنتی را در سطح نانوذرات پلاسمونی بزرگتر قرار دادند، نانوذراتی که می‌توانست نور را جذب کند.

این ساختار نانوذرات دو قسمتی، که در واقع یک کمپلکس آنتن‌راکتور است، به صورت کارآمدتری نور را جذب کرده و انرژی نور جذب شده به سایت‌های واکنشی روی کاتالیزور منتقل می‌شود. با این کار به طور موثری نیاز به انرژی حرارتی حاصل از احتراق سوخت‌های فسیلی را با نور جایگزین می‌کند.

محققان همچنین دریافته‌اند که این کمپلکس می‌تواند جایگزین فلزات کاتالیزوری نادر و گران قیمت، مانند روتنیوم شده و آن را با فلزات واکنش‌پذیر و مقرون به صرفه مانند آهن جایگزین کند.