Une étude révèle le pouvoir de la lumière visible pour la chimie durable
Les découvertes pourraient révolutionner la façon dont nous produisons des produits chimiques et des carburants essentiels
Des chercheurs de l'université d'Helsinki ont annoncé une percée dans le domaine des transformations moléculaires durables. Dirigée par le professeur Pedro Camargo, l'équipe a mis au point un moyen important d'exploiter la puissance de la lumière visible pour conduire des processus chimiques avec une plus grande efficacité, offrant ainsi une alternative plus écologique aux méthodes traditionnelles. Leurs résultats, publiés dans la revue ACS Applied Materials and Interfaces, pourraient révolutionner la manière dont nous produisons des produits chimiques et des carburants essentiels.
Surmonter les obstacles liés au coût et à l'efficacité
La photocatalyse plasmonique traditionnelle a longtemps été entravée par le coût élevé et les problèmes d'évolutivité associés à des matériaux tels que l'argent (Ag) et l'or (Au). Cependant, le professeur Pedro Camargo et son équipe ont surmonté ces obstacles en se concentrant sur des matériaux facilement disponibles sur Terre en quantités importantes. Ces matériaux sont importants car ils peuvent être utilisés dans diverses applications sans se soucier de leur rareté ou de leur épuisement. Plus précisément, l'équipe s'est concentrée sur le HxMoO3 en tant que photocatalyseur plasmonique, qui a été combiné au palladium (Pd), un catalyseur important largement utilisé dans diverses industries. Leur approche implique une technique de synthèse mécano-chimique sans solvant, offrant à la fois un bon rapport coût-efficacité et une durabilité environnementale.
Le pouvoir de la lumière
Les chercheurs se sont penchés sur l'interaction complexe des excitations optiques et ont découvert qu'en éclairant leur catalyseur avec des longueurs d'onde spécifiques de la lumière visible, ils pouvaient en améliorer considérablement les performances. Le plus remarquable est que l'utilisation simultanée de deux longueurs d'onde de la lumière a entraîné une augmentation stupéfiante de 110 % de l'efficacité de la réaction. Cette efficacité accrue est attribuée à la génération optimisée d'électrons énergétiques sur les sites catalytiques, une étape cruciale dans la catalyse durable. Ils ont identifié les effets synergiques de l'excitation de la bande interdite de HxMoO3, des transitions interbandes du Pd et de l'excitation de la résonance plasmonique de surface localisée (LSPR) de HxMoO3, ce qui a conduit à des améliorations remarquables de la performance catalytique.
Un avenir plus vert pour les industries chimiques
"Nos travaux constituent une avancée majeure pour rendre les processus chimiques plus durables", déclare le professeur Camargo. "En utilisant la lumière comme source d'énergie, nous pourrions potentiellement révolutionner la façon dont les produits chimiques vitaux sont produits, en réduisant le besoin de combustibles fossiles et les conditions difficiles des processus industriels actuels.
Cette recherche présente un immense potentiel pour des applications allant de la production de carburants plus propres à la fabrication de matériaux essentiels avec moins d'impact sur l'environnement. Les implications de cette recherche s'étendent bien au-delà du laboratoire, offrant l'espoir d'un avenir plus vert et plus durable, alors que la société s'efforce de lutter contre le changement climatique et de passer à des sources d'énergie renouvelables.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Leticia S. Bezerra, Samir A. Belhout, Shiqi Wang, Jhon Quiroz, Paulo F.M. de Oliveira, Shwetha Shetty, Guilherme Rocha, Hugo L. S. Santos, Sana Frindy, Freddy E. Oropeza, Víctor A. de la Peña O’Shea, Antti-Jussi Kallio, Simo Huotari, Wenyi Huo, Pedro H.C. Camargo; "Triple Play of Band Gap, Interband, and Plasmonic Excitations for Enhanced Catalytic Activity in Pd/HxMoO3 Nanoparticles in the Visible Region"; ACS Applied Materials & Interfaces, Volume 16, 2024-2-21
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