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Développer des microréacteurs qui transforment l’eau en hydrogène

Dans un nouvel article, publié dans l’American Chemical Society, les scientifiques décrivent comment leur technologie révolutionnaire recouvre l’intérieur des cannes à fibres optiques microstructurées d’un photocatalyseur, qui réagit avec la lumière pour générer de l’hydrogène.

Étude de la conversion photochimique

Les cannes à fibres optiques microstructurées ont été développées en tant que réacteurs microfluidiques à haute pression en logeant chacune plusieurs capillaires qui passent une réaction chimique sur la longueur de la canne.  En plus de la génération d’hydrogène à partir de l’eau, l’équipe de recherche multidisciplinaire étudie la conversion photochimique du dioxyde de carbone en carburant synthétique.  La méthodologie unique présente une solution potentielle pour les énergies renouvelables.

Les scientifiques enduisent les fibres d’oxyde de titane, décoré de nanoparticules de palladium.  Cette approche permet aux cannes enrobées de servir à la fois d’hôte et de catalyseur pour la séparation indirecte continue de l’eau, avec du méthanol comme réactif sacrificiel.

Derrière la recherche

La recherche est dirigée par Matthew Potter, chercheur en chimie, avec des contributions du professeur de chimie Robert Raja, d’Alice Oakley et de Daniel Stewart, du Dr Pier Sazio et du Dr Thomas Bradley de l’ORC, et du Dr Richard Boardman de l’ingénierie à l’imagerie par rayons X µ-VIS  Centre.

Potter déclare: «Être capable de combiner des processus chimiques activés par la lumière avec les excellentes propriétés de propagation de la lumière des fibres optiques a un énorme potentiel.  Dans ce travail, notre photoréacteur unique montre des améliorations d’activité significatives par rapport aux systèmes existants.  Ceci est un exemple idéal de génie chimique pour une technologie verte du 21e siècle. »

Sazio, du Zepler Institute, a déclaré: «Les fibres optiques forment la couche physique du remarquable réseau mondial de télécommunications de quatre milliards de kilomètres de long, bifurquant et se développant actuellement à un rythme supérieur à Mach 20, soit plus de 14 000 pieds / s.  Pour ce projet, nous avons réaffecté cette capacité de fabrication extraordinaire en utilisant les installations ici à l’ORC, pour fabriquer des microréacteurs hautement évolutifs en verre de silice pur avec des propriétés de transparence optique idéales pour la photocatalyse solaire.

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