Một nhóm nghiên cứu người Đức đã phát triển các siêu tinh thể hai chiều lưỡng kim loại với đặc tính xúc tác tuyệt vời. Chúng có thể được sử dụng để sản xuất hydro bằng cách phân hủy axit fomic, với kết quả kỷ lục.
Các nhà khoa học do Đại học Ludwig Maximilian Munich (LMU Munich) ở Đức dẫn đầu đã phát triển một công nghệ quang xúc tác để sản xuất hydro dựa trên các siêu tinh thể hai chiều lưỡng kim loại plasma.
Các nhà nghiên cứu đã tạo ra các cấu trúc plasmonic bằng cách kết hợp các hạt nano vàng (AuNPs) và hạt nano bạch kim (PtNPs) riêng lẻ.
Nhà nghiên cứu Emiliano Cortes cho biết: “Sự sắp xếp của các hạt nano vàng cực kỳ hiệu quả trong việc tập trung ánh sáng chiếu vào và tạo ra các điện trường cục bộ mạnh, hay còn gọi là điểm nóng, hình thành giữa các hạt vàng.”
Trong cấu hình hệ thống được đề xuất, ánh sáng nhìn thấy tương tác rất mạnh với các electron trong kim loại và khiến chúng rung động cộng hưởng, làm cho các electron di chuyển nhanh chóng từ phía này sang phía kia của hạt nano. Điều này tạo ra một nam châm nhỏ mà các chuyên gia gọi là mômen lưỡng cực.
Đó là tích của độ lớn điện tích và khoảng cách giữa tâm của các điện tích dương và âm. Khi điều này xảy ra, các hạt nano hấp thụ nhiều ánh sáng mặt trời hơn và chuyển hóa nó thành các electron cực kỳ năng lượng. Chúng giúp kiểm soát các phản ứng hóa học.
Cộng đồng học thuật đã thử nghiệm hiệu quả của các siêu tinh thể 2D lưỡng kim plasmonic trong việc phân hủy axit formic.
"Phản ứng thăm dò được lựa chọn vì vàng ít phản ứng hơn bạch kim và vì nó là chất mang H2 trung tính về carbon", họ nói.
“Hiệu suất được cải thiện trong thí nghiệm của bạch kim dưới ánh sáng cho thấy sự tương tác giữa ánh sáng chiếu vào và mảng vàng dẫn đến sự hình thành bạch kim dưới điện áp,” họ nói. “Thật vậy, khi sử dụng axit formic làm chất mang H2, các siêu tinh thể AuPt dường như có hiệu suất plasma tốt nhất.”
Tinh thể này cho thấy tốc độ sản xuất H2 là 139 mmol/gram chất xúc tác/giờ. Nhóm nghiên cứu cho biết điều này có nghĩa là vật liệu quang xúc tác hiện đang giữ kỷ lục thế giới về sản xuất hydro bằng cách khử hydro axit formic dưới tác động của ánh sáng nhìn thấy và bức xạ mặt trời.
Các nhà khoa học đề xuất một giải pháp mới trong bài báo “Tinh thể siêu cấu trúc 2D lưỡng kim plasmonic để tạo ra hydro”, được công bố gần đây trên tạp chí Nature Catalice. Nhóm nghiên cứu bao gồm các nhà khoa học từ Đại học Tự do Berlin, Đại học Hamburg và Đại học Potsdam.
“Bằng cách kết hợp plasmon và kim loại xúc tác, chúng tôi đang thúc đẩy sự phát triển của các chất quang xúc tác mạnh mẽ cho các ứng dụng công nghiệp. Đây là một cách mới để sử dụng ánh sáng mặt trời và cũng có tiềm năng cho các phản ứng khác, chẳng hạn như chuyển đổi carbon dioxide thành các chất hữu ích,” Cole Thes cho biết.
        This content is copyrighted and may not be reused. If you would like to collaborate with us and reuse some of our content, please contact us: editors@pv-magazine.com.
Bằng cách gửi biểu mẫu này, bạn đồng ý rằng Tạp chí PV sẽ sử dụng thông tin của bạn để đăng tải bình luận của bạn.
Dữ liệu cá nhân của bạn sẽ chỉ được tiết lộ hoặc chuyển giao cho bên thứ ba nhằm mục đích lọc thư rác hoặc khi cần thiết cho việc bảo trì trang web. Không có bất kỳ việc chuyển giao nào khác cho bên thứ ba trừ khi được biện minh theo các quy định bảo vệ dữ liệu hiện hành hoặc trừ khi PV Magazine buộc phải làm như vậy theo luật.
Bạn có thể thu hồi sự đồng ý này bất cứ lúc nào và có hiệu lực trong tương lai, trong trường hợp đó dữ liệu cá nhân của bạn sẽ bị xóa ngay lập tức. Nếu không, dữ liệu của bạn sẽ bị xóa nếu PV Magazine xử lý yêu cầu của bạn hoặc mục đích lưu trữ dữ liệu đã được hoàn thành.
Các cookie trên trang web này được thiết lập để “cho phép cookie” nhằm mang đến cho bạn trải nghiệm duyệt web tuyệt vời. Bạn đồng ý với điều này bằng cách tiếp tục sử dụng trang web này mà không thay đổi cài đặt cookie hoặc bằng cách nhấp vào “Chấp nhận” bên dưới.