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.
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.
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.
