Hạt nano kích thích phản ứng hóa học sản xuất hydro từ nước

27/06/2013

Các nhà nghiên cứu thuộc trường Đại học Penn đã phát hiện ra hạt nano cấu thành từ niken và phốt pho, có thể xúc tác phản ứng hóa học tạo hydro từ nước.

Mục đích của hạt nano niken phosphide là giúp sản xuất hydro từ nước, đây là qui trình quan trọng cho nhiều công nghệ sản sinh năng lượng bao gồm pin nhiên liệu và pin mặt trời. Raymond Schaak, GS về hóa học và là thành viên của nhóm nghiên cứu cho rằng nước là nhiên liệu lý tưởng vì nó rẻ và dồi dào, nhưng cần phải khai thác hydro từ nước. Hydro có mật độ năng lượng cao và chứa khối lượng lớn năng lượng, nhưng cần năng lượng để sản xuất. Để tiến hành sản xuất hydro, các nhà khoa học đã tìm cách kích thích các phản ứng hóa học cần có nhờ một chất xúc tác giá rẻ. Bạch kim đã được sử dụng, nhưng vì nó có giá thành cao và tương đối hiếm, đó đó, nhóm nghiên cứu đã tìm các vật liệu thay thế. Sau vài năm nghiên cứu, kết quả họ đã phát hiện ra các hạt nano niken phosphide sản xuất hydro hiệu quả và sáng ngang các chất thay thế tốt nhất cho bạch kim.

Để tạo ra các hạt nano niken phosphide, các nhà khoa học bắt đầu với muối kim loại được thương mại. Sau đó, họ hòa tan muối kim loại trong dung môi, bổ sung các thành phần hóa học khác và đun nóng dung dịch để tạo thành các hạt nano. Hạt nano thành phẩm gần như có hình cầu, nhưng không phải là quả cầu hoàn chỉnh mà là hình cầu với nhiều cạnh phẳng, lộ ra. GS Schaak giải thích: kích thước nhỏ của các hạt nano tạo thành diện tích bề mặt lớn và các cạnh lộ ra nghĩa là có nhiều địa điểm để xúc tác phản ứng hóa học, sản sinh hydro.

Bước tiếp theo, nhóm nghiên cứu thử nghiệm hiệu suất của các hạt nano trong việc xúc tác phản ứng hóa học cần thiết. Theo đó, các nhà nghiên cứu đặt các hạt nano trên một lá titan và nhúng vào dung dịch axit sunfuric. Sau đó, các nhà nghiên cứu gắn điện áp và đo dòng điện sinh ra. Kết quả là các phản ứng hóa học không chỉ diễn ra như mong đợi, mà còn có hiệu quả cao.

Theo GS Schaak, công nghệ hạt nano bắt đầu mở cửa cho năng lượng sạch, giá rẻ mà còn hiệu quả và có ích. Mục tiêu hiện giờ là nâng cao hơn nữa hiệu suất của các hạt nano này và làm cho chúng hoạt động như mong đợi. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu tin rằng thành công của họ với niken phosphide có thể mở đường hướng tới phát hiện ra các chất xúc tác mới khác bao gồm các vật liệu dồi dào trên Trái đất.

Theo Scitechdaily.com

Same Category

5 bước áp dụng tiêu chuẩn ISO 50001 về hệ thống quản lý năng lượng trong doanh nghiệp

12/11/2024

Vật liệu thông minh tiết kiệm năng lượng 03/10/2024

Mới đây, các nhà nghiên cứu đã phát triển một vật liệu thông minh giúp nâng cao hiệu quả năng lượng làm mát không gian nhà ở. Vật liệu mới có tuổi thọ ước tính lên đến 60 năm và có chi phí thấp hơn so với vật liệu tương tự hiện có trên thị trường.
Vải thông minh chuyển nhiệt cơ thể thành năng lượng 27/09/2024

Loại vải mới do nhóm nghiên cứu Waterloo phát triển có thể chuyển đổi nhiệt độ cơ thể và năng lượng mặt trời thành điện, cho phép hoạt động liên tục mà không cần nguồn điện bên ngoài.
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 27/09/2024

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc hóa dầu - Bộ Công Thương đã nghiên cứu thành công phụ gia ECOAL giúp tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng thông qua việc tiết giảm chi phí năng lượng và giảm phát thải khí ô nhiễm cho cho lò đốt trong công nghiệp sử dụng than.
Tủ lạnh tích hợp AI giúp người tiêu dùng tiết kiệm năng lượng 25/09/2024

Samsung ra mắt sản phẩm tủ lạnh mới có hiệu quả tiết kiệm năng lượng vượt trội so với các sản phẩm tủ lạnh trên thị trường. Sản phẩm có công nghệ máy nén biến tần AI, Đặc biệt, việc áp dụng Chế độ năng lượng AI của ứng dụng SmartThings giúp giảm thêm mức tiêu thụ năng lượng tới 10%.
Điện mặt trời áp mái giúp Sở Khoa học và Công nghệ Khánh Hoà tiết kiệm điện 19/09/2024

Đề tài “Ứng dụng mô hình điện mặt trời áp mái tại trụ sở các cơ quan quản lý nhà nước tỉnh Khánh Hòa” do Thạc sĩ Lê Xuân Hải - Trung tâm Thông tin và ứng dụng Khoa học và Công nghệ (KH-CN), Sở KH-CN Khánh Hoà làm chủ nhiệm được đánh giá đã giải quyết bài toán tiết giảm điện năng tiêu thụ của các cơ quan nhà nước trên địa bàn tỉnh, cụ thể hóa mục tiêu giảm phát thải nhà kính về 0 theo chủ trương của Đảng và Nhà nước.
ISO 50001 – công cụ đắc lực cho tổ chức, doanh nghiệp duy trì hệ thống quản lý năng lượng 30/07/2024

ISO 50001 được phát triển dựa trên mô hình hệ thống quản lý cải tiến liên tục. Mô hình này đã được sử dụng cho các tiêu chuẩn nổi tiếng khác như ISO 9001 hoặc ISO 14001. Điều này giúp các tổ chức dễ dàng tích hợp quản lý năng lượng vào các nỗ lực chung của họ để cải thiện chất lượng và quản lý môi trường.
Một số giải pháp nâng cao hiệu suất của hệ thống lò hơi công nghiệp sử dụng nhiên liệu rắn hoặc khí 22/07/2024

Lò hơi công nghiệp đốt nhiên liệu rắn và khí được sử dụng rộng rãi để cung cấp hơi bão hòa cho quá trình sản xuất. Việc sử dụng nhiên liệu rắn có thành phần và độ ẩm khác nhau ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và chi phí sản xuất nhiệt.
Ứng dụng giải pháp ERV nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong các tòa nhà 12/07/2024

Các hệ thống HVAC thường chiếm lượng tiêu thụ năng lượng lớn nhất trong tổng tiêu thụ năng lượng của tòa nhà.