ساخت نانوکاتالیستی برای به دام انداختن نور خورشید

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از ستاد توسعه فناوری نانو، مهندسان دانشگاه «لهای» برای اولین بار یک فرآیند معدنی‌شدن زیستی تک آنزیمی را برای ساخت کاتالیست مورد استفاده قرار دادند، کاتالیستی که می‌تواند نور خورشید را به دام انداخته و از آن برای شکستن مولکول آب و تولید هیدروژن استفاده کند. این فرآیند در دمای اتاق و فشار محیط انجام می‌شود.

معمولا برای شکستن مولکول آب نیاز به مصرف انرژی زیاد و به کارگیری حلال‌های مختلف است که موجب افزایش هزینه تولید و آسیب به محیط‌زیست می‌شود. اما محققان این پروژه از نقاط کوانتومی از جنس سولفید فلزی روی بستر اکسید گرافن احیاء شده استفاده کردند تا فتوکاتالیست جدیدی بسازند که قابلیت شکست مولکول‌های آب و تولید هیدروژن را دارد.

نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای با عنوان Enzymatic synthesis of supported CdS quantum dot/reduced graphene oxide photocatalysts در نشریه Green Chemistry به چاپ رسیده است.

مک اینتوش از محققان این پروژه می‌گوید: «این فرآیندی که ما ارائه کردیم بر پایه آب بوده که روشی سبز و مقیاس‌پذیر است و می‌توان از آن برای تولید فتوکاتالیست استفاده کرد.»

معدنی‌شدن زیستی فرآیندی است که در آن از ارگانیسم‌های زنده برای تولید مواد معدنی استفاده می‌شود. این گروه از این فرآیند برای تولید نانوبلورهای سولفید فلزی استفاده کردند.

این روش با سلول‌های باکتری مهندسی شده آغاز می‌شود که در محیط استاندارد آبی قرار دارد و در انتها نیز نانوذرات نیمه‌هادی عامل‌دار به‌دست می‌آید بدون اینکه به دمای بالا یا مواد شیمیایی خطرناک نیاز باشد.

این روش فرآیند معدنی شدن زیستی می‌تواند هم برای تولید نانوذرات سولفید کادمیم استفاده شود و هم موجب افزایش رسانایی اکسید گرافن احیاء شده، شود. در واقع این گروه دو ساختار مختلف را با هم ترکیب کرده و یک فتوکاتالیست می‌سازند.

نکته مهم این روش آن است که بسیار سبز بوده و به محیط‌زیست آسیبی نمی‌زند. بنابراین، این روش برای تولید انرژی بسیار مناسب است و می‌توان از آن برای حوزه انرژی‌های پاک استفاده کرد.