Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

«Каталитический конденсатор» позволяет дешевым металлам вести себя как редкие и дорогие

«Каталитический конденсатор» позволяет дешевым металлам вести себя как редкие и дорогие
Для многих важных химических реакций в качестве катализаторов требуются редкие и дорогие металлы, поэтому ученые разработали устройство, активно настраивающее обычный алюминий, чтобы он вел себя как другие металлы.


Во многих отраслях промышленности платина, палладий, родий и другие металлы являются ключевыми движущими силами реакций, используемых для производства материалов и химикатов. Проблема в том, что эти металлы трудно достать, и поэтому они очень дорогие, что увеличивает стоимость производственного оборудования и процессов, а также конечных продуктов.
Новое исследование, проведенное Университетом Миннесоты, показало, что, добавляя или удаляя электроны, обычные дешевые материалы можно настроить на получение некоторых полезных поверхностных свойств дорогих каталитических металлов. Это новое устройство получило название «каталитический конденсатор».
«Атомы не хотят менять количество электронов, но мы изобрели устройство каталитического конденсатора, которое позволяет регулировать количество электронов на поверхности катализатора», — сказал Пол Дауэнхауэр, ведущий исследователь исследования. «Это открывает совершенно новую возможность контролировать химию и заставить обычные материалы действовать как драгоценные материалы».
Для регулирования количества электронов в материале, каталитический конденсатор состоит из ряда тонких пленок, расположенных стопкой. Верх представляет собой слой оксида алюминия, толщиной 4 нанометра, который расположен на слое графена, под ним находится изолятор, а внизу — проводник. Когда к слоям графена и проводника прикладывается напряжение, в оксиде алюминия индуцируется заряд. Это изменяет его поверхностные свойства, позволяя действовать как катализатор намного выше его уровня полезности.

Конкретный катализатор, на который может действовать оксид алюминия, можно настроить, настроив прикладываемое напряжение, состав изолирующего слоя или включив различные добавки в активный слой. Исследователи говорят, что варианты устройств могут быть использованы в различных отраслях промышленности для выполнения различных реакций по мере необходимости.
«Мы рассматриваем каталитический конденсатор как платформу, которую можно внедрить во множество производственных приложений», — сказал Дэн Фрисби, автор исследования. «Основные идеи дизайна и новые компоненты могут быть изменены практически для любой химии, которую мы можем себе представить».
Исследование было опубликовано в журнале JACS Au.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
Генетическое исследование показало, почему шотландка не чувствует боли и быстрее выздоравливает

Генетическое исследование показало, почему шотландка не чувствует боли и быстрее выздоравливает

Несколько лет назад шотландка Джо Кэмерон оказалась чудом медицины, которая почти не чувствовала боли, страха или беспокойства, а раны заживали быстрее благодаря специфической генной мутации. Теперь ученые более подробно изучили, как это работает, в надежде разблокировать будущие мишени для наркотиков.

Пограничная сверхспособность Кэмерон была обнаружена только в середине 60-х годов, после того, как она перенесла две серьезные хирургические процедуры и впоследствии практически не испытывала боли. Когда врачи проверили ее личную историю с болью, она сообщила, что никогда не чувствовала незначительных порезов и царапин, а некоторые ожоги она даже не замечала, пока не почувствовала запах горящей пл...
31.05.23 08:23
0
0
Рентгеновское излучение джетов черных дыр неожиданно меняется, бросая вызов ведущей модели ускорения частиц

Рентгеновское излучение джетов черных дыр неожиданно меняется, бросая вызов ведущей модели ускорения частиц

Лишь относительно недавно исследователи обнаружили, что джеты черных дыр излучают рентгеновское излучение, и то, как джеты ускоряют частицы до этого высокоэнергетического состояния, до сих пор остается загадкой.

Удивительные новые открытия в Nature Astronomy исключают одну ведущую теорию, открывая дверь для переосмысления того, как работает ускорение частиц в джетах — и, возможно, в других местах во Вселенной. Одна из ведущих моделей того, как джеты генерируют рентгеновское излучение, предполагает, что рентгеновское излучение джетов останется стабильным в течение длительного времени (миллионы лет). Но но...
30.05.23 07:23
0
0
В ЮАР обнаружены самые старые следы человека

В ЮАР обнаружены самые старые следы человека

Ученые определили самые старые известные следы Homo sapiens. Найденные в Южной Африке следы были датированы более чем 150 000 лет назад.

Обилие ископаемых свидетельств указывает на то, что родина человечества находится где-то в Африке, где Homo sapiens впервые отделился от более ранних видов около 300 000 лет назад. Но не только кости рассказывают эту историю — инструменты, предметы искусства, еда и другие следы помогают заполнить пробелы в том, как наши предки жили и распространялись по всему миру. Теперь международная группа уче...
29.05.23 11:14
0
0
Астрофизики каталогизируют все известные трехзвездные системы с планетами

Астрофизики каталогизируют все известные трехзвездные системы с планетами

Физик-планетолог из Техасского университета в Арлингтоне стал ведущим автором исследования, в котором перечислены все известные тройные звездные системы с планетами, имеющие три или более звезд с планетами.

Манфред Кунц, профессор физики, руководил проектом под названием «Ранний каталог многозвездных систем с планетами третьего порядка и выше». Это исследование обеспечивает тщательную библиографическую оценку тройных звездных систем с планетами. В статье предлагается системная классификация, учитывающая, помимо прочих факторов, различные типы планетарных орбит. Кроме того, авторы исследуют прошлые р...
28.05.23 10:13
0
0
Умная ткань с покрытием из жидкого металла «заживает» при порезах и отталкивает бактерии

Умная ткань с покрытием из жидкого металла «заживает» при порезах и отталкивает бактерии

Наука продолжает развивать умные ткани, которые реагируют на изменения окружающей среды и предоставляют больше «услуг» своим владельцам.

Группа международных исследователей создала пригодную для носки ткань, которая восстанавливается, обладает антибактериальными свойствами и даже может использоваться для контроля сердечного ритма человека. Исследователи из США, Австралии и Южной Кореи создали ткань с высокой проводимостью, погрузив ее в частицы жидкого металла. Частицы жидкого металла обладают многими преимуществами: высокой тепло...
03.05.23 13:46
0
0
Лазер обнаруживает и идентифицирует бактерий за считанные минуты

Лазер обнаруживает и идентифицирует бактерий за считанные минуты

Чтобы увидеть, какой тип бактерий присутствуют в образце жидкости, необходимо выращивать бактериальные культуры в лаборатории в течение нескольких часов или даже дней. Новая лазерная техника работает всего за несколько минут.

Уже было известно, что при воздействии лазерного света бактерии отражают свет обратно в спектральном образце, который уникален для этого конкретного вида. Проблема в том, что другие микроскопические объекты в образце, такие как клетки крови или вирусы, также отражают свет, придавая ему свой уникальный оттенок. То есть спектральный «отпечаток пальца» бактерии теряется среди фонового шума, поэтому ...
04.03.23 11:39
0
4
Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися

Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися

Солнечные панели не могут эффективно работать когда грязные, но их регулярная очистка может занять много времени. Инженеры в Германии разработали ультратонкое покрытие, которое сделает солнечные панели и другие поверхности самоочищающимися.

Солнечная энергия — крупнейший источник возобновляемой энергии, и быстро растет. Но, как можно себе представить, невозможно отправить кого-то со шваброй для очистки миллионов солнечных панелей в каждом парке. В идеале они бы сами очищались, и теперь исследователи из Института Фраунгофера в Германии добились успехов в этой концепции. Команда создала покрытие, которое меняет свою реакцию на воду в ...
30.01.23 13:27
0
0
Нити из нескольких материалов могут служить искусственными мышцами

Нити из нескольких материалов могут служить искусственными мышцами

Многокомпонентные 3D-принтеры уже существуют, нить, которую они создают, обычно представляет собой один материал в любой точке процесса печати. Новая система производит настоящие нити из нескольких материалов, и они могут похвастаться потенциально очень полезной спиральной конструкцией.

Экспериментальная установка была разработана командой Гарвардского университета под руководством профессора Дженнифер Льюис, профессора Дэвида Кларка и докторанта Натали Ларсон. Его печатающая головка состоит из четырех отдельных картриджей, каждый из которых может содержать разные «чернила» (фотоотверждаемый вязкий печатный материал). Все четыре картриджа подаются в одно сопло, которое выдавлива...
21.01.23 15:00
0