Ученые разработали новый метод получения фотокаталитического материала для переработки углекислого газа в метанол
Ученые из Московского Института Электронной Техники (МИЭТ) представили новый метод получения фотокаталитического материала, который может быть использован для эффективной переработки углекислого газа в метанол с использованием солнечного света. Этот новый метод, опубликованный в журнале Nanomaterials, обещает быть быстрым, экономичным и легкодоступным способом производства фотокаталитического материала с улучшенными свойствами.
Зеленые технологии и фотокатализ
Сегодня одним из важных направлений в развитии зеленых технологий является использование альтернативных источников энергии, таких как солнечный свет, для проведения химических процессов. Эти химические процессы, которые протекают под воздействием света, называются фотокаталитическими. Они позволяют превращать углекислый газ в ценное топливо, такое как метанол, с использованием солнечной энергии.
Фотокатализ и основной материал
Процесс фотокатализа требует специальных материалов, способных генерировать носители заряда (электроны и дырки) при воздействии света. Эти носители заряда играют важную роль в окислительно-восстановительных реакциях, необходимых для преобразования углекислого газа и воды в другие органические соединения, такие как метанол.
Одним из часто используемых материалов для фотокаталитических реакций является диоксид титана (TiO2), благодаря его уникальным механическим и оптическим свойствам, а также низкой стоимости. Однако для улучшения фотокаталитических свойств, дополнительные полупроводниковые материалы часто сочетаются с диоксидом титана. Этот процесс может быть дорогим и трудоемким.
Новый метод получения фотокаталитического материала
Ученые из МИЭТ представили новый и простой метод получения композиционного фотокаталитического материала из TiO2 и CuO с использованием электрофоретического осаждения. Этот метод позволяет контролировать состав, морфологию и толщину слоя материала.
Повышение эффективности фотокаталитической активности
Исследователи сообщают, что включение всего лишь 10% оксида меди в материал значительно увеличило эффективность преобразования углекислого газа в метанол. Это связано с тем, что при контакте между двумя полупроводниками, такими как диоксид титана и оксид меди, образуется гетеропереход, который увеличивает время жизни носителей заряда и, следовательно, повышает фотокаталитическую активность.
Будущие исследования
Ученые планируют продолжить исследования и сосредоточиться на улучшении структуры материала, включая создание нанонитей. Предварительные результаты показывают, что нитевидный каталитический наноматериал может иметь еще более высокие фотокаталитические свойства по сравнению с порошковыми аналогами.
Заключение
Этот новый метод получения фотокаталитического материала открывает перспективы для более эффективной переработки углекислого газа в полезные химические продукты с использованием солнечной энергии. С развитием таких технологий, мы можем более эффективно использовать альтернативные источники энергии и снизить нашу зависимость от нефти и газа, что способствует устойчивости нашей планеты и сокращению выбросов парниковых газов.
