Массив нанотрубок из диоксида титана под воздействием солнечного света может преобразовывать смесь углекислого газа и водяного пара в природный газ, что в будущем может решить проблему парниковых выбросов, приводящих к глобальному изменению климата, сообщают ученые из Пенсильванского университета (США) в статье, опубликованной в журнале Nano Letters.
Огромное количество углекислого газа, выбрасываемое в атмосферу промышленностью и транспортом, как полагают ученые, вызывает глобальное потепление. Обсуждается множество методов утилизации углекислоты, в частности, внесение удобрений в океан с целью стимулировать фотосинтетическую активность водорослей и фитопланктона, или закачка сжиженного СО2 под землю.
Конверсия углекислого газа в углеводороды с помощью наночастиц диоксида титана уже предлагалась учеными как еще один метод решения проблемы, однако для работы таким катализаторам до сих было необходимо ультрафиолетовое излучение.
Новая разработка ученых из Пенсильванского университета позволяет осуществлять эту реакцию гораздо более эффективно, так как им удалось заставить катализатор работать под воздействием широкого диапазона длин волн солнечного света.
Секрет ученых - получение оксида титана в форме нанотрубок, каждая из которых имеет диаметр 135 нанометров и в длину достигает 40 микрон. Кроме того, каталитическая активность частиц увеличивается после покрытия поверхности трубок наночастицами меди и платины.
Установка, собранная с использованием этого наноматериала позволила под воздействием солнечного света преобразовать смесь углекислого газа и паров воды в метан, этан и пропан в 20 раз эффективнее, чем при помощи обычных катализаторов - со скоростью 160 микролитров в час в пересчете на грамм нанотрубок.
Несмотря на то, что этой эффективности еще недостаточно для промышленного применения, авторы разработки не скрывают своего оптимизма и уверены, что эффективность катализатора можно еще заметно увеличить.
"В нашей текущей работе мы пытаемся научиться равномерно покрывать поверхность нанотрубок наночастицами меди, что должно радикально увеличить скорость конверсии CO2 в природный газ примерно на два порядка", - приводит слова Крейга Граймса (Craig Grimes), ведущего автора публикации, New Scientist.
