Mélanie Thomas la pyrocatalyse est inefficace en raison des changements de température lents dans l’environnement ambiant. Récemment. bas. Les résultats ouvrent de nouvelles voies pour une catalyse efficace pour les programs biologiques, le traitement des polluants et la generation d’énergie propre.
La pyrocatalyse fait référence à la catalyse déclenchée par les fees de floor dans les matériaux pyroélectriques induites par les fluctuations de température. qui récupère l’énergie thermique résiduelle de l’environnement. Il a attiré une awareness croissante dans la production d’énergie propre et la génération d’espèces réactives de l’oxygène, qui peuvent ensuite être utilisées pour la désinfection et le traitement des colorants.
Cependant, la plupart des matériaux pyroélectriques actuellement disponibles ne sont pas efficaces si la température ambiante ne improve pas beaucoup au fil du temps. Comme le taux de changement de température de l’environnement est souvent limité, un moyen plus viable d’augmenter l’efficacité pyrocatalytique consiste à augmenter le nombre de cycles de température. Mais c’est un grand défi de réaliser plusieurs cycles thermiques dans le pyrocatalyseur dans un courtroom intervalle de temps en utilisant des méthodes de chauffage conventionnelles.
Défi du cyclage thermique various
Une équipe de recherche codirigée par le Dr Lei Dangyuan, professeur agrégé au Département de science et génie des matériaux (MSE) de CityU, a récemment surmonté cet obstacle en utilisant une nouvelle stratégie combinant des matériaux pyroélectriques et l’effet thermoplasmonique localisé des nanomatériaux de métaux nobles..
Les nanostructures plasmoniques, qui supportent l’oscillation collective des électrons libres., sans perte de chaleur significative dans le milieu environnant. Par conséquent, la chaleur localisée générée par les nanostructures thermo-plasmoniques peut être facilement ajustée et activée ou désactivée par une irradiation lumineuse externe dans un intervalle de temps ultracourt.
dynamique et contrôlable sans élever la température ambiante, ce qui augmente de manière importante et efficace la vitesse de réaction pyrocatalytique globale des nanoparticules de BaTiO3.
Les nanoparticules d’or comme supply de chaleur localisée
Grâce à cette stratégie, l’équipe a atteint un taux de output d’hydrogène pyrocatalytique élevé. Les nano-réacteurs pyroélectriques plasmoniques ont démontré un taux de production d’hydrogène pyrocatalytique accéléré d’environ 133,1 ± 4,4 µmol·g-1·h-1 par chauffage et refroidissement local thermo-plasmonique sous irradiation d’un laser nanoseconde à la longueur d’onde de 532 nm.
De plus, le taux de répétition du laser nanoseconde utilisé dans l’expérience était de 10 Hz, ce qui signifiait que 10 impulsions de lumière étaient irradiées sur le catalyseur par seconde pour réaliser 10 cycles de chauffage et de refroidissement. Cela implique qu’en augmentant le taux de répétition des impulsions laser, les performances catalytiques pyroélectriques pourraient être améliorées à l’avenir.
