Nhóm nghiên cứu của Giáo sư DGIST In Su-il đã phát triển một chất xúc tác quang hiệu suất cao sử dụng ánh sáng mặt trời để chuyển đổi carbon dioxide (CO 2 ), nguyên nhân chính gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu, thành nhiên liệu metan (CH 4 ). Nhóm nghiên cứu hy vọng công nghệ thân thiện với môi trường này có thể được áp dụng cho công nghệ Thu giữ và Sử dụng Carbon (CCU).
Trừu tượng đồ họa. Nguồn: Tạp chí Kỹ thuật Hóa học (2023). DOI: 10.1016/j.cej.2023.147966
Theo nhóm nghiên cứu của trường đại học Mỹ, nồng độ carbon dioxide trong khí quyển hiện nay đã đạt mức cao nhất trong 14 triệu năm, ở mức 420 ppm. Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO) dự đoán năm 2024 sẽ là năm nóng hơn năm ngoái do ảnh hưởng của El Niño.
Diễn đàn Kinh tế Thế giới (WEF) đã xác định biến đổi khí hậu là nguy cơ toàn cầu lớn nhất trong số 34 cuộc khủng hoảng mà thế giới phải đối mặt trên các lĩnh vực kinh tế, xã hội, công nghệ và địa chính trị, có thể dẫn đến xung đột quốc tế do cạn kiệt tài nguyên và sự phân cực. Vì vậy, việc giảm nồng độ carbon dioxide trong khí quyển là tất yếu để vượt qua khủng hoảng do biến đổi khí hậu gây ra.
Về vấn đề này, nghiên cứu về chất xúc tác quang, có khả năng giảm lượng khí thải carbon dioxide đồng thời chuyển đổi nó thành nhiên liệu hữu ích, đã được tích cực theo đuổi. Nghiên cứu về chất xúc tác quang đã thu hút được sự chú ý vì đây là công nghệ Thu giữ và Sử dụng Carbon (CCU) đầy hứa hẹn cho tương lai, vì chúng chỉ dựa vào ánh sáng mặt trời mà không cần thêm năng lượng đầu vào, chẳng hạn như điện, khiến hệ thống của chúng vốn dĩ đơn giản.
Tuy nhiên, hầu hết các chất xúc tác quang được phát triển cho đến nay đều có cấu trúc tinh thể với các nguyên tử được sắp xếp đều đặn. Do đó, các nhà nghiên cứu đã phải đối mặt với những hạn chế, chẳng hạn như các điều kiện để chế phẩm tuân thủ sự sắp xếp của các nguyên tố cấu thành, trong việc thiết kế các điểm hoạt động khác nhau bên trong chất xúc tác trong khi vẫn duy trì cấu trúc.
Trong bối cảnh đó, nhóm nghiên cứu của Giáo sư In Su-il tại DGIST đã phát triển một chất xúc tác quang hiệu suất cao bao gồm nhiều điểm hoạt động khác nhau và cải thiện hiệu suất truyền điện tử.
Nhóm nghiên cứu đã chế tạo "cấu trúc vô định hình của chất xúc tác quang In2TiO5" chứa "các điểm hoạt động Ti3+ có thể hấp phụ và kích hoạt carbon dioxide" và "các điểm hoạt động In3+ có thể phân hủy nước để cung cấp proton" và kết hợp nó vào các lớp nano molybdenum diselenide (MoSe2) để tạo ra cải thiện hiệu suất chuyển điện tử.
Thông qua phân tích cấu trúc, nhóm nghiên cứu xác nhận rằng chất xúc tác quang mới được phát triển chuyển đổi khí mê-tan gấp 51 lần so với chất xúc tác quang TiO2 hiện có trên thị trường.
Giáo sư In Su-il của DGIST cho biết: "Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng vì nó đã phát triển công nghệ xúc tác quang hiệu suất cao với các điểm hoạt động kép. Chúng tôi sẽ tiến hành nghiên cứu tiếp theo về việc cải thiện sự mất năng lượng và độ ổn định của các chất xúc tác quang vô định hình để thương mại hóa trong tương lai." công nghệ."
Nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Kỹ thuật Hóa học.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLtd
