Ilmastomuutosten hillintää kahdella atomilla

Korealaiset tutkimuslaitokset KIMS ja KAIST ovat tehneet yhteistyötä kehittääkseen katalyyttiteknologian, joka parantaa merkittävästi hiilidioksidin (CO2) muuntamisen tehokkuutta kemiallisiksi polttoaineiksi ja yhdisteiksi.

Perinteiset hiilidioksidin (CO2) muunnostekniikat ovat kohdanneet haasteita kaupallistamisessa, koska niiden hyötysuhde on alhainen suhteessa korkeaan energiankulutukseen.

Yhden atomin katalyytit (SAC:t) ovat herättäneet alalla merkittävää kiinnostusta katalyysissä, koska ne pystyvät maksimoimaan atomimetallien pinnat ja tarjoamaan erittäin spesifisiä aktiivisia kohtia katalyyttisille reaktioille

SAC:t koostuvat eristetyistä yksittäisistä metalliatomeista, jotka on koordinoitu tai dispergoitu tukimateriaaliin. Tämä atomitason tarkkuus helpottaa katalyyttisen prosessin parempaa hallintaa, mikä johtaa erinomaiseen aktiivisuuteen ja selektiivisyyteen eri katalyyttisissä reaktioissa

SAC:ien lisäksi kahden yksittäisatomin katalyytit (DSAC) tarjoavat tehokkaita strategioita, jotka hyödyntävät kahden metallin synergiaa katalyyttisen suorituskyvyn parantamiseksi. Näillä katalyyteillä on usein parempia aktiivisuuksia, selektiivisyyttä ja stabiiliutta verrattuna yksimetallikatalyytteihin.

Yksittäisatomisen järjestelmien rajoitusten voittamiseksi korealaisten tutkimusryhmä kehitti yksittäisen ja kahden yksittäisen atomin katalyyttiteknologioita (DSAC) ja otti käyttöön yksinkertaistetun valmistusprosessin parantaakseen katalyytin tehokkuutta.

Tätä tekniikkaa voidaan soveltaa useilla aloilla, mukaan lukien kemiallinen polttoainesynteesi, vedyn tuotanto ja puhtaan energian teollisuus. Lisäksi katalyyttisynteesimenetelmän (aerosoliavusteinen sumutuspyrolyysi) yksinkertaisuus ja korkea tuotantotehokkuus tekevät siitä erittäin lupaavan kaupallistamista ajatellen.

Johtava tutkija Dahee Park toteaa: "Tämä teknologia edustaa merkittävää saavutusta CO2 -konversiokatalyyttien suorituskyvyn dramaattisessa parantamisessa ja mahdollistaa kaupallistamisen yksinkertaistetulla valmistusprosessillaan. Sen odotetaan toimivan ydinteknologiana hiilineutraaliuden saavuttamiseksi."

Professori Jeong-Young Park KAISTista lisäsi: "Tämä tutkimus tarjoaa suhteellisen yksinkertaisen menetelmän uudentyyppisen yksiatomisen katalyytin syntetisoimiseksi, jota voidaan käyttää erilaisissa kemiallisissa reaktioissa. Se tarjoaa myös ratkaisevan perustan hiilidioksidin hajoamis- ja käyttökatalysaattorien kehittämiselle, joka on yksi kiireellisimmistä tutkimusalueista kasvihuonekaasujen aiheuttaman ilmaston lämpenemisen torjumiseksi."

Aiheesta aiemmin:

Katalyyttejä yhdellä atomilla ja ferrosähköllä

Katalyyttinen ja absorboiva kondensaattori

Vetyä suoraan merivedestä