Gabriela Kolářová, 03. 09. 20
V nanomateriálech je budoucnost. Jeden z nich může pomoci při výrobě metanu a dalších paliv ze skleníkových plynů, například z oxidu uhličitého.
Oxid titaničitý (TiO₂) patří k nejpoužívanějším materiálům. Do opalovacích krémů, barev, kosmetiky nebo laků se ho ročně vyrobí více než 10 milionů metrických tun. Jeho základní vlastnost – pigment – ovšem pomáhá i v oblasti, kde bychom to nečekali. Při správném nastavení procesu díky nanokrystalům oxidu titaničitého vznikají velice efektivně paliva například ze škodlivého oxidu uhličitého. Umožňují to jejich neobvyklé fyzikální vlastnosti související se záchytem elektronů.
Neobvyklé chování velmi malých krystalů oxidu titaničitého může pomoci při výrobě metanu a dalších paliv. Dokázal to vědecký tým Teddyho Asefy z americké Rutger University. Netypické chování nanočástic, které vědci popisují jako dlouho trvající „blikání“, objevila a poprvé analyzovala Eliška Materna Mikmeková z brněnského Ústavu přístrojové techniky AV ČR, která s americkým týmem spolupracuje. Na rozdíl od komerčně vyráběných krystalů ale tým Teddyho Asefy vyvinul extrémně malé krystaly TiO₂, které dokáží po ozáření elektronovým či světelným svazkem dlouhou dobu zachytit náboj neboli podobně jako světlušky „blikat“.
Tuto unikátní vlastnost objevila a ve vůbec první studii na toto téma analyzovala Eliška Materna Mikmeková z Ústavu přístrojové techniky AV ČR. Studie byla nedávno publikována v časopisech Angewandte Chemie a Chemical and Engineering News.
„Proces ještě není dokonale objasněn,“ říká Eliška Materna Mikmeková, která v Ústavu přístrojové techniky AV ČR vede výzkumný tým Mikroskopie a spektroskopie povrchů. „Abychom byli schopni plně využít obrovský potenciál těchto exotických nanokrystalů, musíme jejich chování co nejpodrobněji prozkoumat a pochopit, výzkum proto stále pokračuje,“ dodává vědkyně.
Dopad:
Byť je výzkum v oblasti nanočástic v začátcích, blýská se na zářnou budoucnost. Výroba paliva ze skleníkového plynu by mohla mít v budoucnu pozitivní vliv na šetření životního prostředí. Vědci věří, že tyto „exotické“ krystaly by mohly být užitečné hlavně v aplikacích, které budou šetřit prostředí. Jedna z variant jako velice účinný fotokatalyzátor, tedy materiál, který urychluje fotolýzu, což je přirozený rozklad některých látek působením světla. Může tak efektivně a levně vytvářet paliva, například ze skleníkových plynů oxidu uhličitého. Užitečnost „blikajících“ krystalů, které jsou vystaveny paprsku elektronů, by v budoucnu mohla být především pro čištění prostředí, senzory, elektronická zařízení nebo solární články.
Tento článek je chráněn pomocí blockchainové služby Mytitle.
