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

Công nghệ thông minh tiết kiệm điện cho hệ thống chiếu sáng đô thị

17/05/2024

Thiết bị chuyển năng lượng từ bước chân thành điện 11/03/2024

Nhóm sinh viên của khoa công nghệ điện tử, Trường đại học Công nghiệp TP. Hồ Chí Minh đã chế tạo thành công thiết bị chuyển năng lượng từ bước chân thành điện.
Đạp xe để tập thể dục và tiết kiệm năng lượng 05/03/2024

HR Bank có thể tạo ra từ 50 đến 300Wh điện bằng cách đạp như một chiếc xe đạp tập thể dục thông thường. Năng lượng này được lưu trữ trong một cục pin 2kWh - gần bằng lượng điện cần thiết để duy trì ánh sáng trong 1 tuần.
Giảm phát thải khí nhà kính, tiết kiệm năng lượng nhờ ứng dụng AI 22/02/2024

Nhờ sử dụng trí tuệ nhân tạo trong bảo trì tiên đoán đã giúp Công ty Điều hành Dầu khí Biển Đông nâng cao hiệu quả vận hành khai thác và tiết kiệm năng lượng.
Gạch thông minh lưu trữ năng lượng có thể cung cấp ánh sáng trong nhà 21/02/2024

Một nghiên cứu được thực hiện bởi Đại học Washington cho thấy, gạch không chỉ là vật liệu xây dựng mà trong tương lai nó có thể là công cụ lưu trữ năng lượng.
Daikin theo đuổi công nghệ tiết kiệm năng lượng trên điều hòa 19/02/2024

Với dự báo nhu cầu điện cho máy điều hòa không khí trên toàn thế giới sẽ tăng vọt trong những thập kỷ tới, công ty dẫn đầu thị trường toàn cầu Daikin đang tìm kiếm các phương pháp tiết kiệm năng lượng mới để duy trì lợi thế trước các đối thủ như Samsung.
Điện mặt trời áp mái giúp Sở Khoa học và Công nghệ Khánh Hoà tiết kiệm điện 01/02/2024

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.
Biến bước chân thành điện sạch 29/01/2024

Lượng điện tạo ra từ dự án Stepnergy góp phần hưởng ứng chuyển dịch năng lượng, giảm phát thải carbon, tiết kiệm chi phí sử dụng điện.
Cây nhân tạo sản xuất điện từ mưa gió 19/01/2024

Các nhà nghiên cứu phát triển "nhà máy điện" mini, thiết bị hình lá nhỏ tạo ra điện từ cơn gió thổi qua hoặc hạt mưa rơi xuống đất.