نانوکاتالیستی ارزان برای تجزیه گاز‌های گلخانه‌ای به مواد مفید تولید شد

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، دانشمندان گام مهمی به سوی توسعه کاتالیست‌های بادوام و مقرون‌به‌صرفه برداشتند، کاتالیست‌هایی که می‌توانند گاز‌های گلخانه‌ای را به اجزا قابل استفاده به‌عنوان سوخت، گاز هیدروژن یا دیگر مواد شیمیایی تبدیل کنند. به گفته محققان، نتایج این پروژه می‌تواند انقلابی در تلاش برای حل مشکل گرم شدن زمین ایجاد کند.

کافیر یاووز از محققان این پروژه در KAIST می‌گوید: «ما تصمیم گرفتیم کاتالیزوری موثر بسازیم، کاتالیزوری که قادر به تجزیه مقدار زیادی دی‌اکسیدکربن و متان باشد.»

کاتالیزوری که در این پروژه ساخته شده ارزان قیمت بوده و از موادی نظیر نیکل، منیزیم و مولیبدن تولید شده است. این کاتالیزور سرعت واکنش تبدیل دی‌اکسید کربن و متان به گاز هیدروژن را تسریع می‌کند. این کاتالیزور قادر است بیش از یک ماه دوام داشته باشد.

به این تبدیل، در اصطلاح، تبدیل خشک گفته می‌شود جایی که گاز مضر مانند دی‌اکسید کربن برای تولید مواد شیمیایی مفیدتر استفاده می‌شود. محصول این فرآیند موادی هستند که می‌توان از آن‌ها در تولید سوخت، پلاستیک یا حتی دارو استفاده کرد. پیش از این برای انجام چنین فرآیندی از فلزات نادر و گران‌بها نظیر پلاتین و رودنیم استفاده می‌شد.

پیش از این نیز نیکل به‌عنوان کاتالیست برای تجزیه دی‌اکسیدکربن استفاده شده بود، اما مشکلاتی نظیر تغییر در ترکیب شیمیایی و ساختار کاتالیست موجب کاهش کارایی می‌شد. در این پروژه محققان از نانوذرات مولیبدن نیکل در حضور تک بلور‌های اکسید منیزیم استفاده کردند. زمانی که این اجزا در حضور گاز‌های فعال گرم شدند، این نانوذرات روی سطح بلور به دنبال نقطه‌ای برای تجمع رفته و جاگیری می‌کنند. در نتیجه نانوذرات روی سطح کاتالیست نقاطی را پیدا می‌کنند و در آنجا تثبیت می‌شوند. به این کاتالیزور، نانوکاتالیست روی لبه تک بلور لقب دادند که در آن نقص ساختاری وجود ندارد و امکان واکنش یکنواخت و قابل پیش‌بینی در آن وجود دارد.