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(noticias nanowerk) Un grupo de investigación del Instituto de Materiales y Sistemas del Futuro de la Universidad de Nagoya en Japón ha desarrollado un nuevo método «de un solo recipiente» para producir nanoláminas a partir de metales menos raros. Su descubrimiento debería permitir hacer que el proceso de producción de energía sea más respetuoso con el medio ambiente.
El diario ACS Nano publicó el estudio (“Síntesis fácil de nanohojas de Pd e implicaciones para una actividad catalítica superior”).
La producción de energía limpia es importante porque ayuda a reducir el calentamiento global y contribuye a construir una sociedad neutra en carbono. Una fuente potencial de energía limpia son los catalizadores de hidrógeno como el paladio (Pd). Las industrias utilizan Pd en la electrólisis para separar el agua en hidrógeno y oxígeno. Luego, el hidrógeno se utiliza en pilas de combustible para generar electricidad. El único subproducto es el agua.
El paladio se utiliza comúnmente en forma de “nanopartículas” esféricas para catalizadores. Sin embargo, una superficie más plana y delgada utilizaría menos metales preciosos y aumentaría la superficie disponible para la reacción.
Minoru Osada de la Universidad de Nagoya y su grupo de investigación han desarrollado un nuevo método para producir nanoláminas de Pd. Lo llamaron el “método de un solo recipiente” porque se puede hacer en una sola botella de vidrio. Las capas resultantes eran tan delgadas (1 a 2 nm) que pueden compararse con el tamaño de una sola molécula o hebra de ADN.
«Nuestro método recientemente desarrollado es un proceso seguro, sencillo y que ahorra energía», afirma Osada. Las nanohojas se pueden sintetizar a una temperatura baja de 75 °C en una sola hora sin un recipiente de reacción especial. Aunque es difícil sintetizar nanohojas con espesor y tamaño uniformes utilizando el método de síntesis tradicional, es fácilmente posible utilizando nuestro método de un solo recipiente”.
Estas nanohojas ofrecen importantes mejoras con respecto a la tecnología existente. «Nuestras nanohojas 2D tienen una superficie 2,8 veces mayor que las nanopartículas esféricas debido a su forma de hoja», dijo Osada. «En las pruebas de rendimiento, tenían más del doble de actividad catalítica que la generación actual de catalizadores de desprendimiento de hidrógeno».
Dado que las reacciones del hidrógeno son importantes para muchas industrias, esta investigación promete tener un impacto transformador. Osada expresó su esperanza de que las nuevas nanoláminas de Pd se utilicen no sólo en energías renovables sino también en una variedad de industrias. “Hasta ahora, las nanopartículas de Pd se han utilizado ampliamente como catalizadores importantes para diversas reacciones químicas que van desde la purificación de gases hasta la síntesis farmacéutica. Las nanohojas de Pd podrían potencialmente reemplazar a los catalizadores de Pd tradicionales y revolucionar estos procesos”.
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