Ученые уже давно ищут способы для превращения углекислого газа в биотопливо или какие-то иные вещества, обладающие полезными свойствами. О том, как ученые из США случайно открыли материал, позволяющий получать этиловый спирт из воздуха, читайте в нашей статье.

В 2016 году Адам Рондинон — физик из американской Национальной лаборатории в Оак-Ридж совместно с другими учеными изучал перспективные методы для расщепления углекислого газа на кислород и угарный газ без выделения других продуктов реакции, затрудняющих получение биотоплива. Для экспериментов в этой области ученые в качестве основного компонента катализатора решили использовать медь, поскольку она обладает свойствами, благодаря которым возможно получать из углекислого газа угарный, а также иные молекулы.

Но загвоздка заключалась в том, что частицы меди превращали СО2 не в какое-то одно конкретное вещество, в процессе расщепления углекислого газа образовывались десятки различных молекул, соотношение и количество которых сильно зависело от напряжения тока, пропускаемого через экспериментальный катализатор. Из-за такого эффекта использование в промышленности преобразователей СО2, работающих по этому принципу, становится невозможным.

Рондинон и его коллеги решили эту проблему при помощи другого наноматериала — графена. Ученые смяли графеновые листы, а в образовавшиеся углубления между складками поместили медные частицы. Благодаря этому молекулы углекислого газа стали расщепляться только в определенных местах — на кончиках «наноигл» из графена. Такая структура материала позволила физикам управлять процессом расщепления СО2, заставив трансформироваться в этанол до 60% углекислого газа.

По словам Адама Рондинона, исследователи случайно обнаружили свойство нового материала преобразовывать СО2 в этиловый спирт и не могут точно сказать, что конкретно происходит на вершинах «наноигл», но предполагают, что складки графена не дают полностью восстановиться молекулам СО2 и, таким образом, мешают им превращаться в другие углеводороды, кроме того, в такой структуре материала потоки электронов фокусируются на частицах меди.

Со слов ученых, новая технология получения этиолвого спирта из воздуха практически готова для промышленного использования, поскольку, из-за низкой стоимости катализаторов их можно было бы производить в больших количествах.

Статья об этом наноматериале была опубликована в журналеChemistrySelect