SO HUU TRI TUE
Chủ nhật, 19/05/2024
  • Click để copy

Bình ngưng xúc tác phá vỡ mọi rào cản trong cuộc đua năng lượng tái tạo

14:16, 18/05/2022
(SHTT) - Các nhà khoa học tại Đại học Minnesota đã phát triển bình ngưng xúc tác, một công cụ tự động điều chỉnh hoạt động kim loại hoàn toàn mới. Phát minh đột phá này sẽ tạo ra nhiên liệu tái tạo và sản xuất vật liệu bền vững, đồng thời giảm sự phụ thuộc vào nguồn cung kim loại quý hiếm.

Bạch kim, paladdi, rhodi và một số kim loại khác là động lực chính của các phản ứng phục vụ quá trình chế tạo vật tư và hóa chất trong nhiều ngành công nghiệp. Tuy nhiên, vấn đề là những kim loại này đang dần cạn kiệt và trở nên đắt đỏ hơn. Điều này làm tăng chi phí công cụ và quy trình sản xuất, cũng như giá hàng hóa trên thị trường.

Theo phân tích mới của Đại học Minnesota, bằng cách tận dụng hoặc loại bỏ electron, các nguyên liệu dễ tìm kiếm, chi phí thấp có thể được điều chỉnh để mang một số đặc tính hữu ích của kim loại xúc tác cao cấp. Bình ngưng xúc tác, một thiết bị hoàn toàn mới, có thể làm được điều đó.

unnamed (10)

Trên thực tế, nhiều phản ứng hóa học cần sử dụng những kim loại không phổ biến và đắt tiền làm chất xúc tác 

Paul Dauenhauer, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: “Các nguyên tử thực sự không cần thay đổi số lượng electron. Tuy nhiên, máy ngưng xúc tác cho phép chúng tôi điều chỉnh số lượng electron trên bề mặt của chất xúc tác. Điều này mở ra giải pháp thay thế hoàn toàn mới để kiểm soát phản ứng hóa học và làm cho nguồn cung kim loại dồi dào hoạt động giống như nguồn cung kim loại quý giá”.

Để điều chỉnh sự đa dạng của các electron trong kết cấu kim loại, bình ngưng xúc tác hình thành từ một tập hợp các màng mỏng được sắp xếp thành một chồng. Lớp cao nhất là alumina (nhôm oxit) dày 4 nanomet, nằm trên một lớp graphene, với chất cách điện bên dưới và chất dẫn điện ở mặt dưới. Điện áp truyền vào các lớp graphene và lớp dẫn làm thay đổi các đặc tính bề mặt của alumina, cho phép nó hoạt động mạnh hơn.

Nhôm có thể hoạt động như chất xúc tác cần thiết bằng cách điều chỉnh điện áp được sử dụng, thành phần của lớp cách điện hoặc các thành phần hoàn toàn khác nhau trên bề mặt tích điện. Nhóm nghiên cứu cho biết có thể sử dụng những biến thể này trong nhiều ngành khác nhau, để thực hiện các phản ứng khác nhau theo ý muốn.

Dan Frisbie, tác giả của nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi coi bình ngưng xúc tác là công nghệ nền tảng có thể được triển khai trên nhiều lĩnh vực sản xuất. Tư duy sâu sắc về kết cấu cốt lõi và các thành phần mới sẽ thay đổi để phù hợp với phản ứng hóa học mà chúng ta mong muốn”.

Thu Nga

Tin khác

Khoa học Công nghệ 10 giờ trước
(SHTT) - Ủy viên Thị trường Nội bộ châu Âu Thierry Breton cho biết: "Chúng tôi nghi ngờ hệ thống của các nền tảng này có thể kích thích hành vi gây nghiện ở trẻ em, đồng thời lo ngại về hiệu ứng Rabbit hole khi người dùng được cung cấp nội dung dựa trên thuật toán, dẫn đến những nội dung nguy hiểm hơn".
Khoa học Công nghệ 13 giờ trước
(SHTT) - Tối 17/5, tại Văn Miếu - Quốc Tử Giám, Hội Liên hiệp Phụ nữ TP Hà Nội tổ chức khai mạc Chương trình “Ngày Phụ nữ Thủ đô ứng dụng công nghệ, đổi mới sáng tạo” năm 2024.
Khoa học Công nghệ 13 giờ trước
(SHTT) - Sáng 18/5, thông tin từ đoàn Việt Nam tham gia hội thi Khoa học Kỹ thuật quốc tế 2024 (Regeneron ISEF 2024) cho biết học sinh Việt Nam đã giành được một giải nhì.
Khoa học Công nghệ 17 giờ trước
(SHTT) - Việc kết hợp giữa khoa học, công nghiệp và đổi mới sáng tạo giúp tạo ra một môi trường phát triển động lực, thúc đẩy việc áp dụng những phát hiện và kiến thức mới từ nghiên cứu khoa học vào sản xuất và dịch vụ, là "chìa khóa" phát triển kinh tế tri thức, chuyển đổi xanh.
Khoa học Công nghệ 1 ngày trước
(SHTT) - Mới đây, Phó Thủ tướng Chính phủ Trần Lưu Quang đã ghi nhận những kết quả bước đầu ngành nông nghiệp đã đạt được trong chuyển đổi số và cho rằng, ngành nông nghiệp cần tiếp tục đẩy mạnh cải cách thủ tục hành chính; tiếp tục phát triển cơ sở dữ liệu ngành.