A fény hajtja az arany nanorészecskéket: tisztább ammónia a végeredmény
A kutatók azt vizsgálják, miként lehetne fenntarthatóbban előállítani az egyik legfontosabb ipari vegyületet, az ammóniát, amely a műtrágyák, tisztítószerek és robbanóanyagok gyártásának is alapja. A hagyományos Haber–Bosch-eljárás máig az alapvető ammóniagyártási módszer, ám hatalmas energiaigénye miatt az üvegházhatású gázok globális kibocsátásának körülbelül 3 százalékáért felelős. A Stanford Egyetem, a Boston College és további kutatóintézetek munkatársai most egy ígéretes áttöréssel álltak elő: fényvezérelt katalizátorokat fejlesztettek, amelyekkel szobahőmérsékleten, normál légköri nyomáson is előállítható az ammónia, jóval kevésbé környezetszennyező módon.
Új, napfénnyel működő katalizátorok
Az új katalizátor apró, arany–ruténiumötvözetből készült részecskékből áll, amelyek meghatározott arányban tartalmaznak aranyat és ruténiumot. A napfény hatására ezek a részecskék erőteljesen kölcsönhatnak a fénnyel: felgyorsítják a nitrogén és a hidrogén közötti reakciót, így keletkezik az ammónia. Kimutatták, hogy a folyamat szobahőmérsékleten és normál nyomáson is eredményes, a termelés sebessége elérte a 60 mol ammóniát grammonként és óránként. Egyúttal egy speciális infravörös spektroszkópiai módszerrel igazolták, hogy napfény hatására a nitrogén hidrogénezése lényegesen gyorsabb, mint hagyományos hőkatalízis során.
Utánzás a természettől: biológiai mintára
A kutatócsoport számítógépes szimulációkkal is elemezte, hogyan befolyásolják a napfénynek kitett Au–Ru-részecskék az ammónia képződését. Arra jutottak, hogy a folyamat mechanizmusa meglepően hasonlít ahhoz, ahogy a természetben, például enzimek segítségével keletkezik az ammónia. A fény által gerjesztett elektronok lehetővé teszik, hogy a nitrogénmolekulák asszociatív hidrogénezéssel aktiválódjanak, szemben a hagyományos eljárás közvetlen nitrogénkötés-felbontásával. Ez a módszer mind a hidrogént, mind a napfényt igényli, hogy áttörje a nitrogén aktiválásának természetes akadályát.
Az újfajta katalizátorok bevezetése hosszú távon lehetővé tenné, hogy akár ipari méretekben, akár kisebb léptékben is lényegesen környezetkímélőbben állítsanak elő ammóniát. Erre utal többek között az is, hogy a kutatás további, fényvezérelt eljárások kidolgozását inspirálhatja más fontos vegyületek esetében is. A módszert később újabb kísérletek során finomíthatják, és a gyakorlatban is tesztelhetik nagyobb létesítményekben. Végső soron ezek az arany–ruténiumalapú katalizátorok hozzájárulhatnak a kibocsátások csökkentéséhez, új utat nyitva a fenntartható kémiai termelés felé.
🤓 Mark Hamill, akit a Csillagok háborúja (Star Wars) világából Luke Skywalkerként őrzünk emlékezetünkben, csatlakozik a Csavart fém (Twisted Metal) sorozat harmadik évadához...
A Firefox böngésző legfrissebb, 152-es verziója több fontos fejlesztést hoz. A leglátványosabb változás a teljesen átalakított beállítási felület, amely átláthatóbbá és egyszerűbben kezelhetővé teszi a böngésző személyre szabását...
🚀 A Samsung legújabb büszkeségei, a Galaxy Z Flip 7 és a Galaxy Z Fold 7 komoly szerepet kaptak a Pókember: Vadonatúj nap (Spider-Man: Brand New Day) című filmben...
🔬 Tokióban egy új MI-alapú vállalkozás, a Sakana AI dobta piacra a Marlint, első kereskedelmi termékét, amely forradalmasíthatja a vállalati kutatási jelentéseket...
Az amerikai kiberbiztonsági hivatal, a CISA háromnapos határidőt adott az állami szerveknek, hogy frissítsék a LiteSpeed cPanel felhasználói bővítményét, miután ismertté vált egy aktívan kihasznált sérülékenység, amellyel a szervereket támadják...
Ami először apróságnak tűnt, mára a Vénusz egyik legnagyobb rejtélyévé vált: a bolygó rendkívül lassú, ráadásul ellentétes irányú tengely körüli forgása...
Érdemes megvizsgálni, milyen kifinomult módszereket alkalmaznak a bűnözők, amikor eltüntetik rosszindulatú forgalmukat a védekezésre berendezkedett rendszerek elől...
A legtöbb viselhető kütyü a lépéseidet, a pulzusodat vagy a véroxigénszintedet méri, de most érkezett egy olyan eszköz, ami teljesen másra fókuszál: a bőröd egészségére és a napsugárzás követésére...
Megemlíthető, hogy az Nvidia, a világ egyik vezető chipgyártója, öt év után először ismét jelentős kötvénykibocsátásra készül: több mint 25 milliárd dollár (kb...
A SprySOCKS néven ismert kártékony szoftver elsőként Linux rendszereken tűnt fel, de a közelmúltban megjelentek Windows-változatai is, amelyek kormányzati szervezeteket céloznak több országban, köztük Tajvanban, Thaiföldön, Pakisztánban és Hondurasban...
Bár a legtöbb amerikai már nem igényli a szezonális COVID-19-oltásokat, a legújabb vakcinák továbbra is jelentős védelmet nyújtanak a szív- és érrendszeri megbetegedések ellen, különösen a 75 év felettieknek és a krónikus betegségben szenvedőknek...
🔒 A digitális egészségügyi szolgáltató iRhythm Holdings súlyos adatlopást jelentett be, miután hackerek érzékeny személyes és egészségügyi adatokat tulajdonítottak el a cég által használt külső üzleti alkalmazásokból...
🌍 Chile északi részén, a Föld egyik legszárazabb területén húzódik az Atacama-sivatag, amely évente átlagosan kevesebb mint 5 milliméter csapadékot kap...
Az idei év elején egy hatalmas, hat darab, egyenként 21 méter magas épületből álló adatközpont terveit ejtették Észak-Karolinában, miután a fejlesztőt szigorodó szabályok és a helyi lakosság tiltakozása miatt visszalépésre kényszerítették...
Egy kínai magánvállalat által fejlesztett Zhuque-2E rakéta felső fokozata a fellövés után néhány órával széthullott, mindössze néhány száz kilométerre a Föld felszínétől, ahol a Nemzetközi Űrállomás, valamint számos Starlink-műhold kering...
🛠 Felmerül a kérdés, hogy egy texasi porfészekből hogyan válik országos viták színterévé, amikor a mesterségesintelligencia-infrastruktúra-építési láz eléri a vidéki közösségeket...
