Прорив у використанні кобальтових каталізаторів для покращення виробництва водню пероксиду за допомогою фотокаталізу
Інноваційний підхід до виробництва перекису водню за допомогою альтернативної енергетики
Чи думали ви коли-небудь про те, як інноваційні технології можуть змінити світ? Ось, наприклад, команда дослідників з Інституту хімічної фізики в Далянь здивувала наукове товариство своєю розробкою – новим каталізатором з рівномірно розподіленими атомами кобальту в координаційній структурі Co-N4. Це може звучати досить складно, але насправді є одним зі шляхів до сталого майбутнього.
Як працює новий каталізатор?
Новий каталізатор, відомий як Co@rGO-P, був створений шляхом термічної трансформації з використанням COPC та редукованого графенового оксиду, розробленого як підтримка. Встановлення ефективних гетероз’єднань з наноаркушами периленететрокарбонової кислоти (PTA) стало можливим завдяки процесу in-situ. Цей підхід максимізує активність фотокаталізатора, особливо у виробництві перекису водню (H2O2) в чистій воді під дією видимого світла. Жодних складних та енергоємних процесів на кшталт окиснення антрахінону!
Фотоактивований перекис водню: цікаві факти
Перекис водню є важливим промисловим хімікатом. Традиційне його виробництво пов’язане з високими витратами енергії та складним технологічним процесом. Проте технологія штучної фотосинтезу H2O2, яка використовує сонячну енергію і напівпровідникові фотокаталізатори, є екологічнішою. Це ідеальний приклад стійкої альтернативної енергії!
Практичність наноаркушів PTA та графенових матеріалів
Наноаркуші PTA вже відомі своєю здатністю генерувати H2O2 під впливом видимого світла, проте їх функціональність часто обмежується. Тут на допомогу приходять графенові матеріали, особливо редукований графеновий оксид. Вони сприяють покращенню переносу та сепарації зарядів у таких системах.
Металеві каталізатори наступного покоління
Додавання металів у формі одиничних атомів, особливо таких як кобальт, значно підвищує реактивність каталізаторів. Це дозволяє збільшити кількість активних сайтів і точно контролювати реакційні механізми. Використання металевих фталокарбонів як прекурсорів забезпечує чітку координацію металу і азоту, запобігаючи агрегації атомів.
Майбутнє за сталістю і ефективністю
Ця розробка демонструє потенціал сучасного матеріалознавства у підвищенні фотокаталітичної продуктивності. Завдяки таким інноваціям ми наближаємося до стійкого майбут
