Nano-architettura:particelle di nichel precisamente 1/40, Il millesimo delle dimensioni di un capello umano sono i migliori catalizzatori per convertire la CO2. Credito:Università di Utrecht / Chimica inorganica e catalisi
oh 2 e l'idrogeno prodotto in modo sostenibile hanno il potenziale per servire come ingredienti per convertire l'energia elettrica generata da mulini a vento o pannelli solari in un combustibile gassoso. Questo concetto "dall'energia al gas" può risolvere due problemi contemporaneamente, riducendo la CO 2 emissioni, creando applicazioni più flessibili di energia sostenibile. Però, conversione redditizia di CO 2 richiederebbe un catalizzatore estremamente efficace. I ricercatori dell'Università di Utrecht hanno trovato un modo per studiare in dettaglio il processo di conversione e per determinare la dimensione perfetta per le nanoparticelle catalitiche di nichel. I ricercatori pubblicheranno i loro risultati in Catalisi della natura di lunedi, 29 gennaio.
L'autrice principale Charlotte Vogt afferma:"Quando rendiamo le nanoparticelle metalliche sempre più piccole, iniziano a mostrare proprietà molto diverse da ciò che ci aspettiamo e comprendiamo dalla fisica e dalla chimica classiche." Insieme ai colleghi Florian Meirer e Bert Weckhuysen dell'Università di Utrecht e ai ricercatori dell'azienda chimica BASF, Vogt ha scoperto che le particelle di nichel mostrano un'attività catalitica ottimale a una dimensione di 2,5 nanometri, circa 40, 000 volte più piccolo di un capello umano. I ricercatori hanno anche scoperto che un'architettura specifica di queste minuscole particelle di nichel facilita l'attivazione della CO 2 .
Per capire come si comportano queste nanoparticelle di nichel durante la conversione della CO 2 , i ricercatori hanno studiato i catalizzatori in azione. In collaborazione con gli scienziati della Swiss Light Source in Svizzera, hanno sviluppato uno strumento di misurazione ultraveloce per studiare i loro catalizzatori al lavoro. Ciò ha permesso ai ricercatori di sbloccare il meccanismo alla base della CO 2 processo di conversione in grande dettaglio. Così, hanno identificato sia il formiato che il monossido di carbonio adsorbito come intermedi di reazione.
Il progetto ha previsto una stretta collaborazione tra ricercatori di BASF, Università di Utrecht, Lehigh University negli Stati Uniti, e gli impianti di sincrotrone presso l'Istituto Paul Scherrer in Svizzera. "Questa collaborazione ci ha portato a una migliore comprensione di come funzionano questi catalizzatori solidi, mettendoci nella posizione di sbloccare il vero potenziale delle piccole nanoparticelle metalliche per la CO 2 catalisi, "dice Bert Weckhuysen, Professore di Chimica Inorganica e Catalisi all'Università di Utrecht.
