Добавить новость

Майк Помпео призвал вернуть Россию в западную экономическую систему

Карта жизни: самые комфортные районы Москвы для аренды или покупки жилья

Загрутдинов: в ЖК «Терлецкий парк» начался монтаж кровельного вентоборудования

13 пожаров произошло на Ставрополье за сутки

News in English


Новости сегодня

Новости от TheMoneytizer

A Light-powered Catalyst Could Be Key For Hydrogen Economy

Rice University researchers have engineered a key light-activated nanomaterial for the hydrogen economy. Using only inexpensive raw materials, a team from Rice’s Laboratory for NanophotonicsSyzygy Plasmonics Inc. and Princeton University’s Andlinger Center for Energy and the Environment created a scalable catalyst that needs only the power of light to convert ammonia into clean-burning hydrogen fuel.

The research is published online today in the journal Science.

The research follows government and industry investment to create infrastructure and markets for carbon-free liquid ammonia fuel that will not contribute to greenhouse warming. Liquid ammonia is easy to transport and packs a lot of energy, with one nitrogen and three hydrogen atoms per molecule. The new catalyst breaks those molecules into hydrogen gas, a clean-burning fuel, and nitrogen gas, the largest component of Earth’s atmosphere. And unlike traditional catalysts, it doesn’t require heat. Instead, it harvests energy from light, either sunlight or energy-stingy LEDs.

The pace of chemical reactions typically increases with temperature, and chemical producers have capitalized on this for more than a century by applying heat on an industrial scale. The burning of fossil fuels to raise the temperature of large reaction vessels by hundreds or thousands of degrees results in an enormous carbon footprint. Chemical producers also spend billions of dollars each year on thermocatalysts — materials that don’t react but further speed reactions under intense heating.

“Transition metals like iron are typically poor thermocatalysts,” said study co-author Naomi Halas of Rice. “This work shows they can be efficient plasmonic photocatalysts. It also demonstrates that photocatalysis can be efficiently performed with inexpensive LED photon sources.”

“This discovery paves the way for sustainable, low-cost hydrogen that could be produced locally rather than in massive centralized plants,” said Peter Nordlander, also a Rice co-author.

The best thermocatalysts are made from platinum and related precious metals like palladium, rhodium and ruthenium. Halas and Nordlander spent years developing light-activated, or plasmonic, metal nanoparticles. The best of these are also typically made with precious metals like silver and gold.

Following their 2011 discovery of plasmonic particles that give off short-lived, high-energy electrons called “hot carriers,” they discovered in 2016 that hot-carrier generators could be married with catalytic particles to produce hybrid “antenna-reactors,” where one part harvested energy from light and the other part used the energy to drive chemical reactions with surgical precision.

Halas, Nordlander, their students and collaborators have worked for years to find non-precious metal alternatives for both the energy-harvesting and reaction-speeding halves of antenna reactors. The new study is a culmination of that work. In it, Halas, Nordlander, Rice alumnus Hossein Robatjazi, Princeton engineer and physical chemist Emily Carter, and others show that antenna-reactor particles made of copper and iron are highly efficient at converting ammonia. The copper, energy-harvesting piece of the particles captures energy from visible light.

“In the absence of light, the copper-iron catalyst exhibited about 300 times lower reactivity than copper-ruthenium catalysts, which is not surprising given that ruthenium is a better thermocatalyst for this reaction,” said Robatjazi, a Ph.D. alumnus from Halas’ research group who is now chief scientist at Houston-based Syzygy Plasmonics. “Under illumination, the copper-iron showed efficiencies and reactivities that were similar to and comparable with those of copper-ruthenium.

Syzygy has licensed Rice’s antenna-reactor technology, and the study included scaled-up tests of the catalyst in the company’s commercially available, LED-powered reactors. In laboratory tests at Rice, the copper-iron catalysts had been illuminated with lasers. The Syzygy tests showed the catalysts retained their efficiency under LED illumination and at a scale 500 times larger than lab setup.

“This is the first report in the scientific literature to show that photocatalysis with LEDs can produce gram-scale quantities of hydrogen gas from ammonia,” Halas said. “This opens the door to entirely replace precious metals in plasmonic photocatalysis.”

“Given their potential for significantly reducing chemical sector carbon emissions, plasmonic antenna-reactor photocatalysts are worthy of further study,” Carter added. “These results are a great motivator. They suggest it is likely that other combinations of abundant metals could be used as cost-effective catalysts for a wide range of chemical reactions.”

Halas is Rice’s Stanley C. Moore Professor of Electrical and Computer Engineering and a professor of chemistry, bioengineering, physics and astronomy, and materials science and nanoengineering. Nordlander is Rice’s Wiess Chair and Professor of Physics and Astronomy, and professor of electrical and computer engineering, and materials science and nanoengineering. Carter is Princeton’s Gerhard R. Andlinger Professor in Energy and Environment at the Andlinger Center for Energy and the Environment, senior strategic adviser for sustainability science at the Princeton Plasma Physics Laboratory, and professor of mechanical and aerospace engineering and of applied and computational mathematics. Robatjazi is also an adjunct professor of chemistry at Rice.

Halas and Nordlander are Syzygy co-founders and hold an equity stake in the company.

The research was supported by the Welch Foundation (C-1220, C-1222), the Air Force Office of Scientific Research (FA9550-15-1-0022), Syzygy Plasmonics, the Department of Defense and Princeton University.

Additional co-authors include Yigao Yuan, Jingyi Zhou, Aaron Bales, Lin Yuan, Minghe Lou and Minhan Lou of Rice, Linan Zhou of both Rice and South China University of Technology, Suman Khatiwada of Syzygy Plasmonics, and Junwei Lucas Bao of both Princeton and Boston College.

Читайте на 123ru.net


Новости 24/7 DirectAdvert - доход для вашего сайта



Частные объявления в Вашем городе, в Вашем регионе и в России



Smi24.net — ежеминутные новости с ежедневным архивом. Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "123 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Smi24.net — облегчённая версия старейшего обозревателя новостей 123ru.net. Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть —онлайн с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии. Smi24.net — живые новости в живом эфире! Быстрый поиск от Smi24.net — это не только возможность первым узнать, но и преимущество сообщить срочные новости мгновенно на любом языке мира и быть услышанным тут же. В любую минуту Вы можете добавить свою новость - здесь.




Новости от наших партнёров в Вашем городе

Ria.city

Майк Помпео призвал вернуть Россию в западную экономическую систему

Загруженность дорог Подмосковья в среду утром составляет 5 баллов

Путин и Собянин выпили по стаканчику кофе в студенческой столовой

Володин выступил против фиктивных браков мигрантов с пенсионерками

Музыкальные новости

Стоит ли отдавать ребенка в частную школу?

«Обострял, пытался играть в шоу-бизнесмена»: Дмитрий Губерниев рассказал в «УТРО.ТНТ» о впечатлениях от Жени Ершова

Песков: Берлин не запрашивал телефонные переговоры Шольца и Путина

Токсиколог Кутушов назвал дефицит магния причиной проблем с пищеварением

Новости России

Пролет путепровода в подмосковной Аникеевке смонтировали

«Аэрофлот» отменил два рейса между Тегераном и Москвой 2 и 3 октября

Отмечающий 100-летие Оркестр кинематографии даст концерт в Москве

Кравцов: около 90 тысяч студентов колледжей заняты на предприятиях ОПК

Экология в России и мире

Крутой позывной для армии

«Швейник онлайн» – партнер конкурса «Адмиралтейская игла»

Искусствоведы узнали о крупнейшей в мире частной коллекции русского императорского фарфора Елены Батуриной

Banyan Tree Vabbinfaru: экологичная роскошь

Спорт в России и мире

Хачанов обыграл Черундоло и вышел в четвертьфинал турнира ATP в Пекине

Мирра Андреева дебютирует в топ-20 рейтинга WTA

Сафиуллин проиграл Синнеру и не смог выйти в четвертьфинал теннисного турнира в Пекине

Рублев рассказал об операции перед турниром в Пекине

Moscow.media

Яркая ночь на Малом Вкдъявре

ТСД SAOTRON RT41 GUN: практичный, производительный, надёжный

На Буровой столкнулись маршрутка и грузовик. Пострадали пятеро

С момента открытия по трассе М-12 Восток проехали более 20 млн раз











Топ новостей на этот час

Rss.plus






13 диверсантов в Чите приговорили к тюремным срокам

Отмечающий 100-летие Оркестр кинематографии даст концерт в Москве

Пассажирские поезда из Петровска в Москву пустят спустя 13 лет

Загрутдинов: в ЖК «Терлецкий парк» начался монтаж кровельного вентоборудования