Исследователи из Университета Миннесоты разработали метод изменения свойств металла, чтобы он имитировал свойства других металлов. Исследования опубликовано в Интернете на JACS Au.
Химическая обработка в прошлом веке основывалась на использовании очень специфических материалов: металлов, таких как рутений, платина, родий и палладий, с исключительными поверхностными электронными свойствами. Они могут действовать как металлы, так и оксиды металлов, что делает их критически важными для контроля химических реакций.
Если вопрос покажется вам сложным, приведу вам наглядный пример: за последний год в Италии резко увеличились кража катализаторов. Так как? Да потому, что внутри них есть такие металлы, как родий и палладий: последний может быть дороже золота. Их дефицит становится серьезным препятствием на пути технического прогресса.
Требуется меньше редких металлов
Именно здесь команда Университета Миннесоты под руководством Поль Дауэнхауэр, профессор химической технологии и материаловедения. Вместе со своей командой Дауэнхауэр разработал метод точной настройки каталитических свойств материалов, альтернативных металлам, которые я перечислил.
Для этого они с пользой использовали свои знания о поведении электронов для достижения результата: устройства каталитического конденсатора, позволяющего регулировать количество электронов на поверхности катализатора. В итоге? Они превращают оксид металла во что-то, что имитирует свойства другого.
Это открывает совершенно новую возможность контролировать химию и заставить популярные и недорогие материалы вести себя как драгоценные металлы.
Как работает «каталитический конденсатор»?
В устройстве используются наноразмерные пленки для перемещения и стабилизации электронов на поверхности катализатора. В частности, исследователи объединили алюминиевую пленку с графеном, оптимизировав последний, чтобы он приобрел свойства других материалов.
Существенная возможность тонкой настройки каталитических и электронных свойств катализатора превзошла наши ожидания.
Что это значит, в двух словах? Применение этих каталитических конденсаторов к более распространенным металлам позволит заменить драгоценные во многих приложениях. Прежде всего это хранение возобновляемой энергии, производство возобновляемого топлива и производство инновационных материалов.
Я считаю это невероятным изобретением, которое могло бы возобновить гонку за разработку новых устойчивых технологий.
