Οι μηχανικοί δείχνουν πώς το οξείδιο του βολφράμματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καταλύτης σε βιώσιμες χημικές μετατροπές
Οι καταλύτες διαδραματίζουν κεντρικό ρόλο στις χημικές αντιδράσεις, επιτρέποντάς τους να εμφανίζονται πιο γρήγορα και αποτελεσματικά. Παραδοσιακά, οι καταλύτες βασίστηκαν σε ακριβά και σπάνια μέταλλα όπως η πλατίνα, το ρόδιο και το παλλάδιο. Αυτά τα μέταλλα δεν περιορίζονται μόνο στη διαθεσιμότητα, αλλά και οι περιβαλλοντικές προκλήσεις λόγω της τοξικότητάς τους.
Η ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τον επιστήμονα SLAC Yiyang Li, επικεντρώθηκε στο οξείδιο του βολφραμίου, μια ένωση που είναι άφθονη και περιβαλλοντικά καλοήθη. Με τον χειρισμό της δομής και της σύνθεσής του, ήταν σε θέση να μετατρέψουν το οξείδιο του βολφραμίου σε έναν εξαιρετικά αποτελεσματικό καταλύτη για αρκετές σημαντικές χημικές αντιδράσεις, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής υδρογόνου, της απομάκρυνσης του διοξειδίου του άνθρακα και της σύνθεσης των φαρμακευτικών προϊόντων.
Ένα αξιοσημείωτο επίτευγμα της ομάδας ήταν η ανάπτυξη ενός καταλύτη οξειδίου του βολφραμίου για τη μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα σε αιθανόλη, ένα ανανεώσιμο καύσιμο. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει τη λήψη διοξειδίου του άνθρακα από βιομηχανικές εκπομπές ή την ατμόσφαιρα και τη μετατροπή του σε ένα πολύτιμο προϊόν.
"Η δουλειά μας καταδεικνύει ότι το οξείδιο του βολφραμίου μπορεί να είναι ένας ευέλικτος καταλύτης για μια σειρά βιώσιμων χημικών μετασχηματισμών", δήλωσε ο Li. "Αυτή η ανακάλυψη ανοίγει νέες δυνατότητες για την ανάπτυξη φιλικών προς το περιβάλλον διαδικασίες που μπορούν να μειώσουν την εξάρτησή μας από τα ορυκτά καύσιμα και να μετριάσουν τις εκπομπές άνθρακα".
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν έναν συνδυασμό τεχνικών προηγμένου χαρακτηρισμού, θεωρητικών υπολογισμών και πειραματικών μεθόδων για να αποκτήσουν λεπτομερείς πληροφορίες για τη δομή, τις ιδιότητες και την αντιδραστικότητα των καταλυτών οξειδίου του βολφραμίου. Αυτή η κατανόηση τους επέτρεψε να σχεδιάσουν και να βελτιστοποιήσουν τους καταλύτες για συγκεκριμένες εφαρμογές.
Τα ευρήματα που αναφέρονται στο περιοδικό Nature Communications παρέχουν ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός στην ανάπτυξη βιώσιμης κατάλυσης. Χρησιμοποιώντας το δυναμικό των άφθονων και φιλικών προς το περιβάλλον υλικά όπως το οξείδιο του βολφραμίου, οι επιστήμονες μπορούν να ανοίξουν το δρόμο για πιο πράσινες και πιο αποτελεσματικές χημικές διεργασίες, συμβάλλοντας σε ένα πιο βιώσιμο μέλλον.
