Дослідники з Канади та Китаю створили каталізатор, який дозволяє перетворювати вуглекислий газ на метанол за допомогою світла. Технологія працює без рідкісних і дорогих металів та потенційно може здешевити виробництво палива й хімічної сировини.
Основою каталізатора став оксид цинку та галію, до структури якого додали атоми азоту. Така модифікація змінила властивості матеріалу: він почав краще поглинати світло та ефективніше активувати водень, потрібний для утворення метанолу з CO₂.
Важливою перевагою розробки стала відмова від платини та інших дорогих металів, які використовують у частині подібних технологій. Замість них учені застосували доступніші компоненти, що в перспективі може спростити масштабування процесу для промисловості.
Співавтор дослідження Денвей Цзін пояснив, що додавання азоту допомогло змінити кислотно-основні властивості каталізатора. Завдяки цьому водень активувався ефективніше, що сприяло подальшому синтезу метанолу.
Під час експериментів новий матеріал зберігав стабільність протягом 90 годин безперервної роботи. Метанол із вуглекислого газу вдалося отримувати під дією ультрафіолетового випромінювання за температури 340 °C.
На поверхні каталізатора формуються так звані розстроєні пари Льюїса. Це активні ділянки, які допомагають розривати зв’язки в молекулі водню без використання дорогих благородних металів.
Метанол, отриманий таким способом, можна використовувати як рідке паливо та як сировину для хімічної промисловості. Сам CO₂ у цьому випадку виступає не лише парниковим газом, а й вихідною речовиною для виробництва корисних продуктів.
Дослідники вважають, що поєднання доступних матеріалів, використання світла та тривалої стабільності каталізатора створює основу для подальшого розвитку технологій виробництва метанолу з вуглекислого газу.
🌟 Читайте «Експерт» у своєму смартфоні — додайте нас в Google Discover