„Gąbka” dla tlenu

"Gąbka" z tlenu

Naukowcy z Amerykańskiego Departamentu Energii w Oak Ridge National Laboratory (ORNL) opracowali materiał, który może łatwo absorbować bądź usuwać ze swojej struktury atomy tlenu w niskich temperaturach. Materiały wykonane w ten sposób mogą był wykorzystane w urządzeniach, takich jak akumulatory, czujniki, przetworniki gazu oraz ogniwa paliwowe.

„Substancje posiadające atomy, które mogą zmieniać swój stan utlenienia są bardzo ważne z technologicznego punktu widzenia, ale rzadko spotyka się je w przyrodzie", powiedział Ho Nyung Lee z ORNL, który prowadził międzynarodowy zespół badawczy.

„Zazwyczaj, większość elementów posiada stabilny stan utlenienia i chce go utrzymać. Jak na razie nie znamy wielu materiałów, których atomy mogą migrować na ich granicy. Odnaleźliśmy, jednak chemiczną substancję, która może odwracalnie zmieniać fazy przy niskich temperaturach bez zmian jego właściwości, co jest bardzo intrygującym zjawiskiem", mówi naukowiec.

Wiele akumulatorów energii i czujników opiera się o możliwości przełączania orbit walencyjnych, zwanych reakcję redox. Na przykład, katalizatory gazu wykorzystują platynę do przekształcania emitowanych szkodliwych substancji, takich jak tlenek węgla w nietoksyczne gazy – tylko poprzez dodanie tlenu. Tańsze alternatywy dla platyny wymagają pracy w temperaturach około 600-700 stopni Celsjusza, co czyni je niepraktycznymi w aplikacji.

„Udało nam się stworzyć wielowartościowe „gąbki tlenowe", które mogą przechodzić reakcję redox w temperaturze zaledwie 200 stopni Celsjusza, co jest porównywalne do temperatury roboczej katalizatorów wykorzystujących metale szlachetne.", powiedział Lee. Materiał odkryty przez badaczy to krystaliczna forma kobaltynu strontu.

W badaniach oprócz ORNL brało udział Argonne National Laboratory.

(rr)