Foto: Science Daily
Dieses neue Material wurde von Forschern der Texas A&M University entwickelt. Dank seiner auf atomarer Ebene einstellbaren Struktur gilt MXen als potenzieller Katalysator, der die heute üblichen, teuren Materialien ersetzen könnte.
MXene sind eine Klasse von Übergangsmetallcarbiden und -nitriden, die elektrochemische Reaktionen zur Ammoniaksynthese aus Luft katalysieren können. Die einzigartigen chemischen Eigenschaften von MXenen ermöglichen es Wissenschaftlern, deren Zusammensetzung und Struktur gezielt anzupassen, um die Leistung in Anwendungen für erneuerbare Energien zu optimieren.
Die Arbeit, die von den Professoren Abdoulaye Djire und Perla Balbuena sowie einem Team von Doktoranden durchgeführt wurde, wurde im Journal of the American Chemical Society veröffentlicht.
Die Gruppe konzentriert sich darauf, das traditionelle Verständnis des Verhaltens von Übergangsmetall-Katalysatormaterialien zu erweitern, hin zur Möglichkeit, Chemikalien und Kraftstoffe aus reichlich vorhandenen Ressourcen herzustellen.
Die Leistungsfähigkeit von MXenen hängt von der Wechselwirkung der Stickstoffatome im Kristallgitter ab, welche die Schwingungseigenschaften und die katalytische Aktivität bestimmt. Dank der Möglichkeit, diese Eigenschaften gezielt einzustellen, eignen sich MXene für ein breites Spektrum an Energieanwendungen und gelten als vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Elektrokatalysatoren.
Das Team nutzte außerdem Computersimulationen, um zu verstehen, wie das Lösungsmittel mit der MXene-Oberfläche interagiert, und wandte die Raman-Spektroskopie an, um die Struktur und Reaktivität des Stickstoffs im Kristallgitter zu analysieren.
Diese Ergebnisse tragen zur Aufklärung des elektrokatalytischen Mechanismus bei und eröffnen die Möglichkeit, die Ammoniaksynthese auf atomarer Ebene zu steuern.
Quelle: https://tuoitre.vn/vat-lieu-moi-bien-khong-khi-thanh-nhien-lieu-va-phan-bon-20251107072116677.htm
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