La méthode "one-pot" des nanofeuilles, catalyseur d'une révolution de l'énergie verte
Un groupe de recherche de l'Institute for Future Materials and Systems de l'université de Nagoya, au Japon, a mis au point une nouvelle méthode "à usage unique" pour fabriquer des nanofeuillets en utilisant moins de métaux rares. Cette découverte devrait permettre de rendre le processus de production d'énergie plus écologique. L'étude a été publiée dans la revue ACS Nano.
La méthode des feuilles de nanoparticules en une seule étape, catalyseur d'une révolution de l'énergie verte
Minoru Osada
La production d'énergie propre est importante car elle permet de réduire le réchauffement climatique et contribue à la construction d'une société neutre en carbone. Une source potentielle d'énergie propre utilise des catalyseurs d'hydrogène, tels que le palladium (Pd). Les industries utilisent le Pd dans l'électrolyse pour séparer l'eau en hydrogène et en oxygène. Ensuite, dans les piles à combustible, l'hydrogène est utilisé pour produire de l'électricité. Le seul sous-produit est l'eau.
Le Pd est généralement utilisé sous forme de "nanoparticules" sphériques pour les catalyseurs. Toutefois, une surface plus plate et plus fine permettrait d'utiliser moins de métaux précieux et d'augmenter la surface disponible pour la réaction.
Minoru Osada, de l'université de Nagoya, et son groupe de recherche ont mis au point une nouvelle méthode de fabrication de nanofeuillets de Pd. Ils l'ont baptisée "méthode à pot unique" car elle peut être réalisée dans une seule bouteille en verre. Les feuilles obtenues sont si fines (1~2 nm) qu'elles peuvent être comparées à la taille d'une molécule ou d'un brin d'ADN.
Selon Osada, "notre nouvelle méthode est un processus sûr, simple et économe en énergie. Les nanofeuillets peuvent être synthétisés à une basse température de 75°C en une heure, sans cuve de réaction spéciale. Bien que la méthode de synthèse conventionnelle ait du mal à synthétiser des nanofeuillets d'une épaisseur et d'une taille uniformes, notre méthode en une seule étape peut facilement y parvenir".
Ces nanoparticules offrent de grandes améliorations par rapport à la technologie existante. "Nos nanoparticules 2D ont une surface 2,8 fois supérieure à celle des nanoparticules sphériques en raison de leur forme en feuille", explique M. Osada. "Lors des tests de performance, leur activité catalytique était plus de deux fois supérieure à celle de la génération actuelle de catalyseurs d'évolution de l'hydrogène.
Les réactions à l'hydrogène étant importantes pour de nombreuses industries, cette recherche promet d'avoir un impact transformateur. Osada a exprimé l'espoir que les nouvelles nanoparticules de Pd soient utilisées non seulement dans le domaine des énergies renouvelables, mais aussi dans un large éventail d'industries. "À ce jour, les nanoparticules de Pd ont été largement utilisées comme catalyseurs importants pour diverses réactions chimiques allant de la purification des gaz à la synthèse pharmaceutique. Les nanoparticules de Pd peuvent potentiellement remplacer les catalyseurs de Pd conventionnels et révolutionner ces processus".
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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