Черное нанозолото поможет в борьбе с глобальным потеплением

Ученые из Института фундаментальных исследований Тата (ИФИТ) разработали новый материал на основе золотых наночастиц, превращающий углекислый газ в метан при атмосферном давлении и температуре с помощью солнечной энергии.

Повышение уровня диоксида углерода в атмосфере – одна из главных причин глобального потепления. Большая часть газа поступает от сжигания ископаемого топлива. Исследователи из ИФИТ разработали метод синтеза в жидкой фазе дендритных плазмонных коллоидосом (ДПК) с меняющимися расстояниями между золотыми наночастицами, сообщает phys.org. Ученые использовали поцикловое выращивание за счет оптимизации этапа нуклеации. ДПК поглощают весь видимый и инфракрасный спектр солнечных лучей благодаря межчастичному плазмонному объединению и гетерогенности размеров наночастиц. В результате обычное золото превращается в черное.

Этот материал катализирует СО2 в метан при атмосферном давлении и температуре, используя солнечную энергию. Ученые также наблюдали значительное влияние плазмонных горячих точек на производительность ДПК при опреснении соленой воды путем парообразования; температурных скачках, помогающих раскручиванию белков; окислении коричного спирта чистым кислородом и гидросилилировании альдегидов.



Выводы исследования представлены в Chemical Science.

ДПК подходят для создания новых плазмонных нанокатализаторов, запускающий большое количество химических реакций.

Рамановская спектроскопия предоставила информацию о тепловых и электромагнитных горячих точках и локальных температурах, которые, оказалось, зависят от межчастичного плазмонного слияния. Пространственное распределение локализованных поверхностных плазмонных модов подтвердило роль параметра в поверхностном плазмонном резонансе материала.

Черное золото действует как искусственное дерево, используя СО2, солнечный свет и воду для производства топлива. Материал также подходит для опреснения, генерируя достаточно тепла для парообразования. Пока что он имеет низкую производительность, но авторы планируют улучшить показатели в ближайшие годы.