Исследование Ливерпульского университета может помочь ученым использовать лазеры, чтобы раскрыть полный потенциал новых технологий сферы чистой энергии.
Поиск экологически безопасных способов замены ископаемого топлива – ключевой приоритет исследований по всему миру, сообщает sciencedaily.com. Углекислый газ может стать источником энергоемких побочных продуктов, вроде оксида углерода. Однако, процесс преобразования нужно усовершенствовать для использования в промышленных масштабах. Электрокатализаторы могли бы принести желаемый рост эффективности, но механизмы, которыми они оперируют, часто неизвестны, что усложняет задачу ученых, пытающихся создать новый материал.
В новом проекте, представленном в Nature Catalysis, специалисты Ливерпульского университета с коллегами из Пекинского вычислительного научно-исследовательского центра и лаборатории Резерфорда Эпплтона при STFC продемонстрировали технику на основе лазерной спектроскопии. Она использовалась для изучения электрохимического восстановления CO2 в естественных условиях и предоставила важную информацию об этом процессе.
Ученые задействовали спектроскопию генерации суммарных колебательных частот (VSFG) для рассмотрения катализатора Mn(bpy)(CO)3Br. Это – один из самых многообещающих и изучаемых материалов для восстановления CO2. VSFG позволила наблюдать ключевые промежуточные продукты, возникающие на поверхности электрода на очень короткое время.
«Одна из основных сложностей при изучении электрокатализаторов в естественных условиях – способность различать один слой недолговечных промежуточных молекул и окружающей «шум» неактивных структур в растворе, — сказала доктор Гайя Нери из ливерпульской группы. – VSFG позволила проследить поведение даже очень недолговечных продуктов каталитического цикла. Техника открывает возможности для коммерциализации электрохимического преобразования углекислого газа в экологичное топливо».
Сейчас команда продолжает повышать чувствительность методики и разрабатывает новые системы обнаружения, лучше отличающие нужные сигналы от шума.
