Hạt nano kích thích phản ứng hóa học sản xuất hydro từ nước

27/06/2013

Các nhà nghiên cứu thuộc trường Đại học Penn đã phát hiện ra hạt nano cấu thành từ niken và phốt pho, có thể xúc tác phản ứng hóa học tạo hydro từ nước.

Mục đích của hạt nano niken phosphide là giúp sản xuất hydro từ nước, đây là qui trình quan trọng cho nhiều công nghệ sản sinh năng lượng bao gồm pin nhiên liệu và pin mặt trời. Raymond Schaak, GS về hóa học và là thành viên của nhóm nghiên cứu cho rằng nước là nhiên liệu lý tưởng vì nó rẻ và dồi dào, nhưng cần phải khai thác hydro từ nước. Hydro có mật độ năng lượng cao và chứa khối lượng lớn năng lượng, nhưng cần năng lượng để sản xuất. Để tiến hành sản xuất hydro, các nhà khoa học đã tìm cách kích thích các phản ứng hóa học cần có nhờ một chất xúc tác giá rẻ. Bạch kim đã được sử dụng, nhưng vì nó có giá thành cao và tương đối hiếm, đó đó, nhóm nghiên cứu đã tìm các vật liệu thay thế. Sau vài năm nghiên cứu, kết quả họ đã phát hiện ra các hạt nano niken phosphide sản xuất hydro hiệu quả và sáng ngang các chất thay thế tốt nhất cho bạch kim.

Để tạo ra các hạt nano niken phosphide, các nhà khoa học bắt đầu với muối kim loại được thương mại. Sau đó, họ hòa tan muối kim loại trong dung môi, bổ sung các thành phần hóa học khác và đun nóng dung dịch để tạo thành các hạt nano. Hạt nano thành phẩm gần như có hình cầu, nhưng không phải là quả cầu hoàn chỉnh mà là hình cầu với nhiều cạnh phẳng, lộ ra. GS Schaak giải thích: kích thước nhỏ của các hạt nano tạo thành diện tích bề mặt lớn và các cạnh lộ ra nghĩa là có nhiều địa điểm để xúc tác phản ứng hóa học, sản sinh hydro.

Bước tiếp theo, nhóm nghiên cứu thử nghiệm hiệu suất của các hạt nano trong việc xúc tác phản ứng hóa học cần thiết. Theo đó, các nhà nghiên cứu đặt các hạt nano trên một lá titan và nhúng vào dung dịch axit sunfuric. Sau đó, các nhà nghiên cứu gắn điện áp và đo dòng điện sinh ra. Kết quả là các phản ứng hóa học không chỉ diễn ra như mong đợi, mà còn có hiệu quả cao.

Theo GS Schaak, công nghệ hạt nano bắt đầu mở cửa cho năng lượng sạch, giá rẻ mà còn hiệu quả và có ích. Mục tiêu hiện giờ là nâng cao hơn nữa hiệu suất của các hạt nano này và làm cho chúng hoạt động như mong đợi. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu tin rằng thành công của họ với niken phosphide có thể mở đường hướng tới phát hiện ra các chất xúc tác mới khác bao gồm các vật liệu dồi dào trên Trái đất.

Theo Scitechdaily.com

Cùng chuyên mục

Doanh nghiệp dược tối ưu năng lượng nhờ hệ thống quản lý năng lượng EMS

25/05/2026

Giải pháp tiết kiệm năng lượng trong xử lý nước công nghiệp: Xu hướng tất yếu của sản xuất xanh 08/01/2026

Trong bối cảnh giá điện tăng, tiêu chuẩn môi trường siết chặt và yêu cầu giảm phát thải trong các ngành sản xuất, bài toán tiết kiệm năng lượng trong xử lý nước công nghiệp đang trở thành ưu tiên hàng đầu của doanh nghiệp.
Năng lực kiểm toán năng lượng: Bài toán con người, thiết bị và yêu cầu chuẩn hóa thị trường 05/01/2026

Kiểm toán năng lượng được xem là “điểm khởi đầu” của mọi nỗ lực sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả. Tuy nhiên, thực tiễn triển khai cho thấy năng lực con người, trang thiết bị và mức độ chuẩn hóa giữa các tổ chức kiểm toán vẫn còn nhiều khoảng trống.
Giải pháp VRD-THVi làm mát thích ứng, tiết kiệm năng lượng cho nhà xưởng công nghiệp 26/12/2025

Giải pháp VRD-THVi làm mát thích ứng thông minh dựa trên nguyên lý cân bằng nhiệt-ẩm thời gian thực của Công ty TNHH SC Việt Nam đã được Bộ Công Thương trao tặng Giải thưởng Giải pháp công nghệ hiệu quả năng lượng đổi mới, sáng tạo năm 2025.
Ứng dụng IoT và AI trong quản lý và tiết kiệm năng lượng 04/12/2025

Trước áp lực giảm phát thải và nhu cầu năng lượng tăng nhanh, nhiều doanh nghiệp Việt Nam đang chuyển sang ứng dụng IoT và AI để quản lý và tối ưu tiêu thụ năng lượng. Từ giám sát thời gian thực, phát hiện bất thường đến tự động hóa báo cáo và tối ưu vận hành, các công nghệ mới đang chứng minh hiệu quả rõ rệt trong sản xuất, chiếu sáng và quản lý đô thị, mở ra hướng đi quan trọng cho mục tiêu tiết kiệm năng lượng và chuyển đổi xanh.
Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả: Công nghệ là "chìa khoá" 27/11/2025

Chiều ngày 27/11, Cục Đổi mới sáng tạo, Chuyển đổi xanh và Khuyến công (Bộ Công Thương) đã tổ chức Hội thảo chuyên đề “Công nghệ sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả”.
Phát triển xi măng mới tiết kiệm năng lượng 07/11/2025

Các nhà khoa học Trung Quốc và Hoa Kỳ đã nghiên cứu một loại xi măng mới, không giống như bê tông và xi măng truyền thống, có khả năng giảm sự tích tụ nhiệt trong các tòa nhà và hạ thấp nhiệt độ bên trong một cách hiệu quả.
Gel thông minh giúp giảm tiêu thụ năng lượng trong các tòa nhà 06/11/2025

Vật liệu đa chức năng này đáp ứng các mục tiêu phát triển năng lượng bền vững của Ấn Độ bằng cách giảm nhu cầu làm mát và cung cấp giải pháp năng lượng xanh, đồng thời đơn giản hóa công nghệ để dễ dàng triển khai với chi phí hợp lý.