Исследователи из Центра материаловедения QUT, возглавляемые доцентом Лянчжи Коу, участвовали в международном исследовании, в котором использовалось теоретическое моделирование для идентификации шести металлов (никель, ниобий, палладий, рений, родий, цирконий), которые, как было установлено, эффективны в реакции, способной превращать углекислый газ в устойчивые и чистые источники энергии.

Исследование, опубликованное в Сообщения о природе участвовали исследователи QUT профессор Айцзюнь Ду, профессор Юаньтонг Гу и доктор Линь Чжу.

Профессор Коу сказал, что исследование было проведено путем моделирования экспериментов с использованием Национальной вычислительной инфраструктуры в Австралийском национальном университете, изучая, как отдельные атомы металлов будут реагировать с двумерными кусочками "сегнетоэлектрических" материалов.

Сегнетоэлектрические материалы имеют положительный заряд на одной поверхности и отрицательный заряд на другой, и эта поляризация может быть обращена вспять при подаче напряжения.

В ходе теоретического моделирования исследователи обнаружили, что добавление атома металла катализатора к сегнетоэлектрическому материалу привело к превращению парниковых газов в желаемое химическое топливо.

Как только полярность поменяется местами, состояние будет сохранено, чтобы действовать как катализатор при преобразовании углекислого газа.

Профессор Коу сказал, что, хотя использование одноатомных катализаторов для восстановления углекислого газа было предложено десять лет назад, это исследование значительно продвинуло эту область вперед.

"Мы разработали специальный химический катализатор, он может преобразовывать парниковый газ CO₂ в желаемое химическое топливо. Эффективность преобразования можно контролировать, используя осуществимый подход", - сказал профессор Коу.

"Это означает, что мы впервые развили способности ускорять или замедлять, даже переключать химическую реакцию.

"Углекислый газ является основной причиной глобального потепления из-за парникового эффекта, превращение его в химическое топливо не только важно для нашей окружающей среды, но и полезно для решения энергетического кризиса".

Доктор Джу, первый автор исследования, сказал, что исследовательская работа послужила руководством для разработки новых катализаторов, которые могли бы оказать значительное влияние на химическую промышленность.

Профессор Коу сказал, что долгосрочной целью в этой области исследований является поиск способов превращения углекислого газа в чистые источники энергии.

Профессор Коу сказал, что результаты этого исследования могут в конечном итоге привести к созданию покрытия для двигателей или промышленных систем, которое будет преобразовывать углекислый газ вместо того, чтобы выбрасывать больше газа в атмосферу.

Исследователи QUT работают в Школе механики, медицины и технологического инжиниринга, а также в школе химии и физики.