Các nhà nghiên cứu đã phát triển một công nghệ chất xúc tác kéo dài đáng kể tuổi thọ và hiệu quả sản xuất hydro, mở đường cho các ứng dụng quy mô lớn, chi phí thấp.

Một nhóm nghiên cứu chung từ Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc và Đại học Bắc Kinh đã áp dụng một lớp bảo vệ đặc biệt lên bề mặt của chất xúc tác gốc bạch kim, cho phép chúng hoạt động liên tục trong hơn 1.000 giờ trong các phản ứng sản xuất hydro. Sự tiến bộ này đánh dấu một bước tiến lớn hướng tới việc biến sản xuất hydro quy mô lớn, chi phí thấp thành hiện thực.

Mặc dù chất xúc tác có hoạt tính cao có thể tăng đáng kể hiệu quả phản ứng, nhưng chúng thường nhanh chóng mất hoạt tính do cấu trúc bị sụp đổ và mất các thành phần hoạt tính. "Thách thức chính là tăng cường độ ổn định của chất xúc tác mà không ảnh hưởng đến hoạt động", Chu Vũ, giáo sư từ Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc cho biết.

Các nhà nghiên cứu đã thiết kế một "lá chắn bảo vệ" ở cấp độ nano bằng cách chế tạo một lớp nano oxit đất hiếm trên bề mặt chất xúc tác. Cấu trúc cải tiến này có chọn lọc bao phủ các vị trí dư thừa trên bề mặt chất mang, cung cấp khả năng bảo vệ chính xác cho giao diện xúc tác quan trọng.

Dữ liệu thực nghiệm cho thấy quy trình cải tiến trong phản ứng metanol-nước để sản xuất hydro, chất xúc tác mới duy trì hoạt động ổn định trong hơn 1.000 giờ. Ấn tượng hơn nữa, nó thể hiện hoạt động cực kỳ cao, đạt được số lần luân chuyển xúc tác vượt quá 15 triệu.

Nghiên cứu này, được công bố trên tạp chí Nature, không chỉ giải quyết một thách thức khoa học quan trọng mà còn mở ra những khả năng mới cho việc sản xuất hydro bền vững, một nguồn năng lượng sạch đóng vai trò quan trọng trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu.

D.P.L (NASATI), theo https://global.chinadaily.com.cn/, 18/2/2025