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
Ученые наблюдают очень плоский взрыв

Ученые наблюдают очень плоский взрыв

Взрыв размером с Солнечную систему озадачил ученых, поскольку часть его формы, похожей на чрезвычайно плоский диск, бросает вызов всему, что мы знаем о взрывах в космосе.

Наблюдаемый взрыв был ярким быстрым синим оптическим переходным процессом (FBOT) — чрезвычайно редким классом взрывов, который встречается гораздо реже, чем другие, например, сверхновые. Первый яркий FBOT был обнаружен в 2018 году и получил прозвище «корова» (SN 2018cow). Взрывы звезд во Вселенной почти всегда сферической формы, как и сами звезды. Но этот взрыв, который произошел на расстоянии 18...
31.03.23 12:48
0
0
Обнаружена одна из самых больших черных дыр

Обнаружена одна из самых больших черных дыр

Группа астрономов обнаружила самую большую черную дыру из когда-либо найденных на данный момент, воспользовавшись гравитационным линзированием.

Команда, возглавляемая Даремским университетом Великобритании, использовала гравитационное линзирование, когда галактика на переднем плане преломляет свет от более удаленного объекта и увеличивает его, а также суперкомпьютерное моделирование на установке DiRAC HPC, что позволило команде внимательно изучить, как свет изгибается черной дырой внутри галактики в сотнях миллионов световых лет от Земли....
30.03.23 08:47
0
0
Светотерапия может замедлить старение сердца и предотвратить смертельную болезнь

Светотерапия может замедлить старение сердца и предотвратить смертельную болезнь

Светотерапия продемонстрировала многообещающие результаты во всем: от ускорения заживления ожоговых ран до уничтожения опухолей и помощи в направлении антител к раковым клеткам. Теперь её проверяют на сердце.

Исследование Университета в Буффало на старых мышах показало, что фотобиомодуляционная терапия (PBM) может замедлить старение сердечно-сосудистой системы и значительно отсрочить начало таких заболеваний, как болезни сердца, инсульт и высокое кровяное давление. Почти у 20% людей в мире диагностированы болезни сердца, которые являются основной причиной смерти уже который год. «Идея заключалась в т...
29.03.23 11:42
0
0
Поиск пропавшего гравитационного сигнала

Поиск пропавшего гравитационного сигнала

Каждый год сотни тысяч пар черных дыр сливаются в космическом танце, излучающем гравитационные волны во всех направлениях. С 2015 года крупные наземные интерферометры LIGO, Virgo и KAGRA позволили обнаруживать эти сигналы, хотя таких событий наблюдалось всего около сотни, а это ничтожно малая часть от общего числа.

Большинство волн остаются «неразличимыми», накладываются друг на друга и складываются вместе, создавая плоский рассеянный фоновый сигнал, который ученые называют «стохастическим фоном гравитационных волн» (SGWB). Новое исследование SISSA, опубликованное в The Astrophysical Journal, предлагает использовать созвездие из трех или четырех космических интерферометров для картирования плоского и почти ...
28.03.23 13:11
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
1
Найден секретный ингредиент, помогающий самовосстановлению древнеримского бетона

Найден секретный ингредиент, помогающий самовосстановлению древнеримского бетона

Если пренебрегать современным бетонным сооружением в течение нескольких десятилетий, оно начнет разваливаться, а сооружения, построенные древними римлянами, по-прежнему остаются прочными спустя 2000 лет. Инженеры нашли включение, которое помогает древним бетонным трещинам самозалечиваться, и показали, как можно воссоздать рецепт, чтобы новые здания служили дольше.

Бетон является наиболее часто используемым строительным материалом в мире, но он не невосприимчивым к повреждениям. Погода и нагрузки могут привести к крошечным трещинам, затем перерасти в гораздо более крупные трещины, которые в конечном итоге угрожают целостности всей конструкции. Это может потребовать дорогостоящего обслуживания или замены, чтобы предотвратить катастрофические разрушения. Древ...
09.01.23 09:01
0