Nytt materiale gjør luft om til drivstoff og gjødsel

Forskere har utviklet et 2D MXene-materiale som kan omdanne luftbårne komponenter til ammoniakk – et råmateriale for produksjon av gjødsel og rent drivstoff.

Foto: Science Daily

Dette nye materialet ble utviklet av forskere ved Texas A&M University. Med en struktur som kan justeres på atomnivå, regnes MXene som en potensiell katalysator for å erstatte dagens dyre materialer.

MXener er en klasse overgangsmetallkarbider og nitrider som kan katalysere elektrokjemiske reaksjoner for å syntetisere ammoniakk fra luft. De unike kjemiske egenskapene til MXener lar forskere skreddersy sammensetningen og strukturen for å optimalisere ytelsen i fornybare energiapplikasjoner.

Arbeidet, utført av professorene Abdoulaye Djire og Perla Balbuena og et team av doktorgradsstudenter, ble publisert i Journal of the American Chemical Society.

Gruppen fokuserer på å utvide den tradisjonelle forståelsen av oppførselen til katalytiske materialer av overgangsmetaller, mot muligheten for å produsere kjemikalier og drivstoff fra rikelige ressurser.

Ytelsen til MXene avhenger av hvordan nitrogenatomene samhandler i krystallgitteret, noe som bestemmer dens vibrasjonsegenskaper og katalytiske evne. Evnen til å finjustere disse egenskapene gjør MXene egnet for et bredt spekter av energiapplikasjoner og regnes som et lovende alternativ til konvensjonelle elektrokatalysatormaterialer.

Teamet brukte også beregningssimuleringer for å forstå hvordan løsningsmidlet samhandler med MXene-overflaten, og anvendte Ramanspektroskopi for å analysere strukturen og reaktiviteten til nitrogen i krystallgitteret.

Disse resultatene bidrar til å belyse den elektrokatalytiske mekanismen og åpner opp muligheten for å kontrollere ammoniakksyntesen på atomnivå.

Tilbake til emnet

VNA

Kilde: https://tuoitre.vn/vat-lieu-moi-bien-khong-khi-thanh-nhien-lieu-va-phan-bon-20251107072116677.htm