Το φουλερένιο είναι ένα μόριο σε σχήμα κλουβιού που έχει πολλές δυνατότητες να ενισχύσει την αποτελεσματικότητα των καταλυτικών συστημάτων. Λειτουργεί καλά ως ρυθμιστικό διάλυμα ηλεκτρονίων, το οποίο βελτιώνει την αποτελεσματικότητα αντιδράσεων όπως η έκλυση υδρογόνου, η αναγωγή οξυγόνου και η αναγωγή διοξειδίου του άνθρακα (CO2).
Φουλερένιο για την πράσινη μετάβαση
Η ενσωμάτωση του φουλερενίου σε καταλυτικά συστήματα μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την απόδοση σε πολλούς τομείς, γεγονός που το καθιστά ένα πολλά υποσχόμενο υλικό για την προώθηση πράσινων τεχνολογιών. Όχι μόνο βελτιώνει την απόδοση, αλλά είναι επίσης δυνητικά πιο προσιτό από άλλες διαθέσιμες επιλογές.
Μια ερευνητική ομάδα στο Πανεπιστήμιο Tohoku χρησιμοποίησε ένα ειδικό μοντέλο για να ταξινομήσει τον τρόπο συμπεριφοράς του C60, προκειμένου να προβλέψει τη χρησιμότητά του κατά τη διάρκεια ηλεκτροχημικών αντιδράσεων.
Διαπίστωσαν ότι η μοναδική του δομή σταθεροποιεί τα ενδιάμεσα COOH* σε διαφορετικές συνθήκες pH. Συνέκριναν τα μοντέλα τους με πειραματικές παρατηρήσεις για να αποκαλύψουν νέες γνώσεις σχετικά με τους καταλύτες που βασίζονται στο C60 και τους μηχανισμούς πίσω από την ευεργετική τους δράση. Τα αποτελέσματα δημοσιεύονται στο Angewandte Chemie International Edition.
Τα ευρήματα ανοίγουν νέους δρόμους
«Τα ευρήματα ανοίγουν νέες δυνατότητες για τον σχεδιασμό αποτελεσματικών, χωρίς μέταλλα καταλυτών—οι οποίοι είναι πιο βιώσιμοι», λέει ο Hao Li (WPI-AIMR, Πανεπιστήμιο Tohoku), «Αυτή η εργασία ευθυγραμμίζεται απόλυτα με τις παγκόσμιες προσπάθειες για τη μείωση των εκπομπών CO2 και την καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής».
Βασιζόμενα στην ανακάλυψή τους, τα επόμενα βήματα της ερευνητικής ομάδας θα επικεντρωθούν στη συστηματική διερεύνηση του τρόπου με τον οποίο η καμπυλότητα της επιφάνειας επηρεάζει την καταλυτική συμπεριφορά σε διάφορες ηλεκτροχημικές αντιδράσεις. Στόχος τους είναι να επεκτείνουν την εφαρμογή του C60 και άλλων καμπυλωμένων νανοδομών άνθρακα σε αντιδράσεις όπως η αναγωγή νιτρικών ή αζώτου, και να σχεδιάσουν υβριδικούς καταλύτες με ρυθμιζόμενη καμπυλότητα. Όσο περισσότερο προχωρά το μοντέλο τους, τόσο καλύτερα μπορούμε να επωφεληθούμε από αυτό το χρήσιμο μόριο για την παραγωγή καθαρής ενέργειας.
Όλα τα πειραματικά και υπολογιστικά δεδομένα είναι επίσης διαθέσιμα στην Πλατφόρμα Ψηφιακής Κατάλυσης (DigCat), την πρώτη ψηφιακή πλατφόρμα κατάλυσης που αναπτύχθηκε από το Εργαστήριο Hao Li.
www.worldenergynews.gr
