Nytt material omvandlar luft till bränsle och gödningsmedel

Forskare har utvecklat ett 2D MXene-material som kan omvandla luftburna komponenter till ammoniak – ett råmaterial för att producera gödningsmedel och rena bränslen.

Foto: Science Daily

Detta nya material utvecklades av forskare vid Texas A&M University. Med en struktur som kan justeras på atomnivå anses MXene vara en potentiell katalysator för att ersätta de dyra materialen som finns idag.

MXener är en klass av övergångsmetallkarbider och nitrider som kan katalysera elektrokemiska reaktioner för att syntetisera ammoniak från luft. MXeners unika kemiska egenskaper gör det möjligt för forskare att skräddarsy deras sammansättning och struktur för att optimera prestanda inom förnybar energi.

Arbetet, som utfördes av professorerna Abdoulaye Djire och Perla Balbuena och ett team av doktorander, publicerades i Journal of the American Chemical Society.

Gruppen fokuserar på att utöka den traditionella förståelsen av beteendet hos katalytiska material av övergångsmetaller, mot möjligheten att producera kemikalier och bränslen från rikliga resurser.

MXenes prestanda beror på hur kväveatomerna interagerar i kristallgittret, vilket avgör dess vibrationsegenskaper och katalytiska förmåga. Förmågan att finjustera dessa egenskaper gör MXene lämplig för ett brett spektrum av energitillämpningar och anses vara ett lovande alternativ till konventionella elektrokatalysatormaterial.

Teamet använde också beräkningssimuleringar för att förstå hur lösningsmedlet interagerar med MXene-ytan, och tillämpade Ramanspektroskopi för att analysera strukturen och reaktiviteten hos kväve i kristallgittret.

Dessa resultat hjälper till att belysa den elektrokatalytiska mekanismen och öppnar upp möjligheten att kontrollera ammoniaksyntesen på atomnivå.

Tillbaka till ämnet

VNA

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