Революционный катализатор из олова открывает новые возможности переработки углекислого газа

Международная группа ученых из университетов Ноттингема и Бирмингема разработала инновационный катализатор, способный эффективно превращать углекислый газ в ценные химические соединения. Уникальность открытия заключается в том, что активность катализатора возрастает в процессе его использования, что противоречит традиционным представлениям о деградации каталитических систем.
Революционный катализатор из олова открывает новые возможности переработки углекислого газа
Изображение носит иллюстративный характер

Новый катализатор представляет собой микрочастицы олова, нанесенные на углеродные нановолокна с особой текстурой поверхности. При подаче электрического потенциала катализатор способствует переносу электронов от углеродного электрода к молекулам CO₂, превращая их в формиат – важное сырье для производства полимеров, фармацевтических препаратов и клеев.

Доктор Мадасами Тангамуту, ведущий исследователь проекта, поясняет: «Эффективный электрокатализатор должен прочно связываться с молекулой CO₂ и эффективно передавать электроны для разрыва химических связей. Мы разработали новый тип углеродного электрода с графитизированными нановолокнами, имеющими изогнутые поверхности и ступенчатые края, что усиливает взаимодействие с частицами олова».

В ходе экспериментов, проведенных Томом Бурвеллом, было обнаружено, что электрический ток, протекающий через оловянный катализатор на наноструктурированном углероде, непрерывно увеличивался в течение 48 часов. Анализ продуктов реакции показал, что практически все электроны использовались для восстановления CO₂ до формиата, при этом производительность выросла в 3,6 раза при сохранении почти 100% селективности.

Исследование показало, что в процессе реакции микрочастицы олова распадаются на наночастицы размером около 3 нанометров. Это приводит к улучшению контакта с наноструктурированным углеродом и почти десятикратному увеличению количества активных центров олова.

Профессор Андрей Хлобыстов из Школы химии Университета Ноттингема подчеркивает важность разработки: "CO₂ – не только известный парниковый газ, но и ценное сырье для производства химических веществ. Разработка новых катализаторов из доступных материалов, таких как углерод и олово, имеет решающее значение для устойчивой конверсии CO₂ и достижения целей по нулевым выбросам».

Традиционные методы преобразования CO₂ зависят от водорода, получаемого из ископаемого топлива. Новый электрокаталитический подход использует устойчивые источники энергии, такие как солнечные батареи и энергия ветра, а в качестве источника водорода выступает вода. Это открытие создает основу для разработки следующего поколения электрокатализаторов, способных эффективно перерабатывать парниковые газы в полезные продукты.


Новое на сайте

19857Острова как политический побег: от Атлантиды до плавучих государств Питера Тиля 19856Яйца, которые спасли предков млекопитающих от худшего апокалипсиса на Земле? 19855Могут ли омары чувствовать боль, и почему учёные требуют запретить варить их живыми? 19854Премия в $3 млн за первое CRISPR-лечение серповидноклеточной анемии 19853Почему сотрудники игнорируют корпоративное обучение и как это исправить 19852Тинтагель: место силы Артура или красивая легенда? 19851Голоса в голове сказали правду: что происходит, когда галлюцинации ставят диагноз точнее... 19850Куда исчезает информация из чёрных дыр, если они вообще исчезают? 19849Чёрная дыра лебедь Х-1 бросает джеты со скоростью света — но кто ими управляет? 19848Что увидели фотографы над замком Линдисфарн — и почему они закричали? 19847Почему антисептики в больницах могут создавать устойчивых к ним микробов? 19846Правда ли, что курица может жить без головы? 19845Как Оскар Уайльд использовал причёску как оружие против викторианской морали? 19844Назальный спрей против всех вирусов: как далеко зашла наука 19843«Я ещё не осознал, что мы только что сделали»: первая пресс-конференция экипажа Artemis II
Ссылка