Các nhà nghiên cứu chuyển CO thành CO2 với một nguyên tử kim loại đơn

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Washington State và Đại học Tufts đã chứng minh lần đầu tiên rằng một nguyên tử kim loại duy nhất có thể hoạt động như một chất xúc tác trong việc chuyển đổi cacbon monoxit thành carbon dioxide, một phản ứng hóa học thường được sử dụng trong bộ chuyển đổi xúc tác để loại bỏ các khí độc hại khỏi khí thải xe.

Nghiên cứu, công bố trên tạp chí Nature Catalysis cho thấy chúng ta có thể cải thiện thiết kế bộ chuyển đổi chất xúc tác.

Trong khi nghiên cứu các chất xúc tác ở nhiệt độ thấp, các nhà nghiên cứu dưới sự chỉ đạo của Jean-Sabin McEwen, trợ lý giáo sư của Trường Kỹ thuật và Kỹ thuật Hóa học Voiland của WSU, và Charles Sykes, giáo sư hóa học tại Đại học Tufts, đã quan tâm tới các nguyên tử kim loại đơn và xem khả năng của chúng để hoạt động như chất xúc tác ở nhiệt độ thấp hơn.

McEwen cho biết: "Hầu hết các chất độc hại trong ống xả xe của bạn như carbon monoxide và nitrogen oxide đều phát ra khi khởi động động cơ. Nhiệt độ càng thấp thì việc vô hiệu hoá các hóa chất có hại càng khó".

Trong bài báo của họ, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng phản ứng có thể làm việc với các nguyên tử platin đơn lẻ trên một lớp oxit đồng ở gần nhiệt độ phòng. Các nguyên tử platinum đơn lẻ giữ carbon monoxide trong khi oxit đồng cung cấp oxy để chuyển đổi nó thành carbon dioxide.

Thay vì bộ chuyển đổi xúc tác phải sử dụng kim loại hiếm và đắt như bạch kim, việc dùng các nguyên tử kim loại đơn lẻ sẽ giúp làm giảm chi phí.

Nghiên cứu của họ cũng là câu trả lời cho cuộc tranh luận lâu dài trong giới khoa học về việc liệu một nguyên tử kim loại đơn có thể hoạt động như một chất xúc tác quá trình oxy hóa cacbon monoxit lên carbon dioxide ở nhiệt độ thấp không, hay phải sử dụng một cụm nguyên tử để làm việc đó.