Искусственный лист на основе вольфрама

13.10.2016

Дешевый катализатор поможет создавать углеводороды из солнечного света и воздуха без помощи растений.

Один из способов борьбы с парниковым углекислым газом - превратить его в углеводород, то есть в топливо. Сделать это может устройство, называемое искусственным листом (по аналогии с обычным зеленым листом, который превращает СО2 в углеводы с помощью фотосинтеза). Такое устройство сделали химики Иллинойсского университета под руководством Амина Салехи-Ходжина при финансовой поддержке Минэнерго и Национального научного фонда США.

Как и в природном фотосинтезе, источником энергии служит солнечный свет. Эту энергию с помощью катализатора используют для восстановления углерода, и получается синтез-газ: смесь водорода и угарного газа. Его можно либо сжигать, либо отправлять в производство углеводородов. До сих пор эффективность таких листьев оставляла желать лучшего, к тому же их катализаторы из благородных металлов.

Салехи-Ходжин решил использовать нанолистки диселенида вольфрама. Это вещество прекрасно восстанавливает углекислый газ, но быстро отравляется продуктами восстановления. Защиту удалось найти - ею послужила ионная жидкость, этил-метил-имидазол тетрафлуороборат, смешанный с водой в пропорции 1:1. Ячейку с жидкостью и катализатором приделали к катоду кремниевой солнечной батареи, к аноду - ячейку с электролитом из оксида кобальта в фосфате калия. Под действием солнечного света, который улавливает кремниевая батарея, на аноде формируются кислород и ион водорода, последний поступает в катодную ячейку, восстанавливает углерод, и в ней выделяются пузырьки водорода и угарного газа.

Такой искусственный лист в тысячу раз производительнее и в двадцать раз дешевле, чем сделанный с катализатором из благородных металлов. Впрочем, до конкурентоспособной цены топлива, получаемого таким листом, еще очень далеко - очевидно, поэтому исследователи планируют предложить свой способ марсианским колонистам, у которых не будет никакого альтернативного источника углеводородов.

<< Назад: В Солнечной системе открыли новую планету 14.10.2016

>> Вперед: Чем теплее становится в городах, тем меньше диоксида углерода поглощают деревья 12.10.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Звуки капель ускоряют прорастание на 30% 20.05.2026

Растения обладают удивительной чувствительностью к окружающему миру, и новые исследования показывают, что они способны воспринимать даже звуки. Ученые обнаружили, что семена риса ускоряют свое прорастание, реагируя на шум дождя. Этот механизм помогает растениям лучше приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды и может играть важную роль в их выживании. В ходе экспериментов исследователи записывали звуки дождя разной интенсивности. Оказалось, что падение капель создает значительное звуковое давление - сравнимое с тем, которое фиксируют на небольшом расстоянии от двигателей реактивных самолетов. Хотя такие звуки находятся за пределами человеческого слуха и плохо передаются из воды в воздух, они вполне способны влиять на семена, находящиеся под тонким слоем воды или почвы. Ученые провели серию опытов с посевным рисом, который традиционно высевают в увлажненную почву или под слой воды. Семена помещали в лужи глубиной 2,5-3 сантиметра и воспроизводили звуки дождя. Небол ...>>

Volkswagen ID. Polo GTI 20.05.2026

Volkswagen продолжает развивать легендарную линейку GTI, перенося ее дух в эпоху электромобилей. Компания официально представила ID. Polo GTI - первый полностью электрический "горячий" хэтчбек, который сочетает в себе современные технологии и фирменный драйверский характер моделей GTI, история которых началась еще в 1976 году с первого Golf GTI. Премьера новинки прошла во время знаменитой 24-часовой гонки на Нюрбургринге. Электромотор на передней оси развивает 222 л.с. (166 кВт) и выдает 290 Нм крутящего момента. Разгон с 0 до 100 км/ч занимает 6,8 секунды. Хотя динамика не претендует на звание рекордной в классе, Volkswagen сделал акцент на точной управляемости и узнаваемом "GTI-настроении". Для этого автомобиль оснастили блокировкой переднего дифференциала, адаптивной спортивной подвеской DCC и прогрессивным рулевым управлением. ID. Polo GTI использует ту же батарею емкостью 52 кВтч с химией NMC, что и обычная версия модели. Запас хода по циклу WLTP достигает 424 км. Поддержива ...>>

Коты охотнее разговаривают с мужчинами 19.05.2026

Домашние кошки всегда считались довольно сдержанными и избирательными в проявлении эмоций. Однако новое исследование показало, что наши пушистые питомцы гораздо активнее используют голос при общении с мужчинами, чем с женщинами. Это открытие помогает глубже понять особенности кошачьего поведения и природу их отношений с человеком. Ученые из Университета Анкары проанализировали реакцию 31 домашнего кота. Владельцы записывали на видео поведение животных в первые минуты после возвращения домой, стараясь вести себя максимально естественно. Результаты оказались весьма примечательными: в среднем за первые 100 секунд после прихода мужчины коты издавали 4,3 различных вокализации - мяуканье, мурлыканье или характерные "чириканья". При появлении женщины этот показатель составил всего 1,8. Исследователи изучили 22 разных типа поведения кошек, включая трение о ноги, зевки и реакцию на еду. Единственным значимым различием между мужчинами и женщинами оказалась именно частота вокализаций. Возра ...>>

Умная сушилка Xiaomi Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 19.05.2026

Компания Xiaomi представила новую модель Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 - инновационный многофункциональный комплекс, который кардинально меняет представление о сушке одежды и организации балконного пространства. Главное преимущество новинки заключается в гибкой системе организации. Устройство оснащено четырьмя независимыми зонами, благодаря чему одновременно можно сушить совершенно разные типы вещей - от легкого белья и носков до объемных одеял и верхней одежды. Для этого предусмотрено 38 открытых крючков, 32 вращающихся зажима, 20 выдвижных стержней и две специальные сетки, что позволяет оптимально использовать каждый сантиметр пространства. Еще одна яркая особенность - встроенное интеллектуальное освещение. 42-дюймовый световой модуль мощностью 36 Вт и световым потоком 3000 люмен способен полностью заменить потолочную люстру на балконе. Пользователи могут регулировать цветовую температуру в диапазоне от 3000 до 5700 K, создавая комфортную атмосферу для разных сценариев - ...>>

Сильнее всего мы злимся на самых близких 18.05.2026

Многие замечали одну и ту же странную закономерность: на работе или в общении с посторонними людьми мы способны сдерживать раздражение даже в сложных ситуациях, а дома можем вспыхнуть из-за сущей мелочи. Этот парадокс хорошо известен психологам и имеет глубокие нейробиологические причины. Оказывается, дело не в "плохом характере", а в особенностях работы нашего мозга и нервной системы. Когда мы находимся среди малознакомых людей, префронтальная кора головного мозга активно контролирует эмоции. Она выступает в роли внутреннего цензора, подавляя агрессию и помогая выбирать социально приемлемые реакции. Дома же мозг воспринимает окружение как максимально безопасное и предсказуемое, поэтому уровень контроля заметно снижается. В результате накопленные эмоции выходят наружу гораздо ярче и сильнее. Кроме того, мозг формирует особый "эмоциональный архив" именно на близких людей. Даже незначительные обиды и раздражения, которые мы переживаем годами, откладываются в памяти. При новом конфл ...>>

Случайная новость из Архива Многоразовая бумага из пыльцы растений 18.04.2022 Несмотря на повсеместное распространение компьютеров и электронного документооборота, человечество по-прежнему расходует колоссальные количества бумаги, для изготовления которой требуется древесина. Поэтому многие инженеры и ученые ищут технологии создания альтернативных материалов, в том числе с возможностью "перезаписи". Новую такую "бумагу" представили недавно разработчики Наньянского технологического университета в Сингапуре. Производство инновационного материала, в отличие от обычной бумаги, практически безвредно для окружающей среды: она подходит для стандартной полноцветной печати, а использовать ее повторно можно до восьми раз. Традиционно бумагу изготавливают из целлюлозы, которую получают из древесины и растительных волокон. На эти цели уходит до 40 процентов всей древесины, которая торгуется на мировых рынках, в результате производство бумаги вносит заметный вклад в уничтожение лесов. Кроме того, процесс, включая отбеливание, требует высоких температур и применения небезвредных для людей и природы химических веществ. Поэтому ученые из Сингапура обратились к растительному продукту, который возобновляется естественным образом, быстро и без ущерба для растительности, - пыльце. Лишние компоненты из нее удаляют щелочью и растворителями, так что в материале не остается никаких молекул, способных вызывать аллергию. Материал промывается деионизированной водой и отливается в формы для высушивания на воздухе и получения плоских листов толщиной всего 0,03 миллиметра. Наконец, они обмакиваются в уксусную кислоту, реагирующую с внешним слоем материала и препятствующую впитыванию влаги. Новая технология печати сделала бумагу "интерактивной". Нанесение омнифобного покрытия и гибкой электроники превращает обычный бумажный лист в музыкальный плеер или любое другое нужное устройство. Чтобы удалить краску, лист достаточно на пару минут поместить в слабощелочной раствор и высушить. После этого "бумагу" можно использовать повторно: эксперименты показали, что она выдерживает до восьми циклов печати без потери структурной целостности.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026