Credit: národní superpočítačové centrum IT4Innovations

Udržitelný způsob pro výrobu dvoudimenzionálního oxidu železa

Novou „zelenou“ cestu pro výrobu hematenu, dvoudimenzionálního materiálu odvozeného od železitého minerálu hematitu s velkým potenciálem pro využití v oblasti čisté energie a v environmentálních aplikacích, nabízejí výzkumníci z Univerzity Palackého a VŠB-TUO v článku publikovaném v Applied Materials Today. Výzkum pronikl i na titulní stránku časopisu.

Hematen je poměrně mladý materiál se zajímavými elektrochemickými a fotokatalytickými vlastnostmi. Ty ho předurčují pro využití v řadě technologických aplikací, včetně například fotokatalytického rozkladu amoniaku pro výrobu vodíku jako udržitelného paliva. Dosavadní přístupy používané k výrobě hematenu však k životnímu prostředí příliš šetrné nejsou, neboť se při nich využívají toxická organická rozpouštědla.

„V této studii představujeme ekologickou syntézu 2D hematenu pomocí exfoliace běžně dostupného oxidu železitého v čistém vodném roztoku a s využitím ultrazvuku. Výsledné vrstvy hematenu mají tloušťku jen několik málo nanometrů a prokázaly vynikající elektrochemické vlastnosti v oblasti přenosu náboje, což je činí ideálními pro fotokatalytické aplikace. Obecně jsme pravděpodobně otevřeli cestu k udržitelné výrobě široké škály 2D materiálů na bázi oxidů kovů s využitím vrstevnatých minerálů a vody jako vstupních surovin a ultrazvuku jako zdroje energie pro podporu chemické exfoliace,“ uvedl Radek Zbořil, vedoucí Materials-Envi Lab na VŠB-TUO a vědecký ředitel CATRIN-RCPTM.

Další novinkou je, že přidáním kovu ruthenia na vodivý substrát hematenu výzkumníci dosáhli synergického efektu pro generování elektronů a děr pod vlivem viditelného světla. „Tím jsme dokázali úspěšně rozložit amoniak na vodík a dusík, což je významná reakce pro technologie ukládání vodíku. Hematen dopovaný rutheniem lze efektivně využít jako ekologicky šetrný fotokatalyzátor v technologiích výroby a skladování čisté energie,“ doplnil další ze spoluautorů Michal Otyepka působící jako vedoucí CATRIN-RCPTM a vedoucí laboratoře pro modelování nanomateriálů národního superpočítačového centra IT4Innovations na VŠB-TUO.

oznámení národního superpočítačového centra IT4Innovations

Umělá inteligence pomůže spolehlivěji odhalit zubní kazy

Na rozdíl od jiných medicínských oborů si zubní lékaři většinu rentgenových snímků zhotovují i interpretují …

2 comments

  1. Pavel Polouček

    Takže nejdřív vyrobíme z vodíku energeticky náročným procesem (viz https://cs.wikipedia.org/wiki/Haber%C5%AFv%E2%80%93Bosch%C5%AFv_proces) amoniak – nezbytnou to surovinu pro výrobu všech dusíkatých hnojiv, díky kterým naše civilizace nehladoví – a pak jej zpátky rozložíme na vodík a dusík, abychom získali „čistou energii“? Nebo jsou někde doly na amoniak?

  2. Tomáš Pilař

    Výroba amoniaku je náročná, ale amoniak se dobře skladuje (narozdíl od vodíku). Vodík se dobře používá, třeba v palivových článcích (narozdíl od amoniaku).
    Vysněný systém (odkazovaný v článku) předpokládá, že nadbytečná energii z občasných zdrojů bude uschována ve formě amoniaku na dobu „nečasu“ a pak bude k dispozici ve formě vodíku. Popsaný postup „řeší“ jeden z kroků. Řeší je v uvozovkách, protože syntéza amoniaku je exotermická, takže se při jeho rozkladu musí energie dodávat a zmíněné sluníčko je občasný a řídký zdroj.
    Nevěřím skladování energie z OZE ve formě amoniaku, protože komplikované chemické provozy (jako je výroba amoniaku) musí běžet kontinuálně, aby byly efektivní (takže jí nejde použít na „sežrání“ přebytků) a každá konverze má ztráty, takže ve výsledku nic skoro nic nezbyde ( i kdybychom počítali s nulovou cenou zařízení a řešili jenom provozní ztráty. )
    Tím není vyloučeno, že nový katalyzátor bude na něco dobrý, jenom popsané zdůvodnění považuju víc za palebnou přípravu pro získání grantu než za argument.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close