Các nhà nghiên cứu đã chế tạo ra một hợp kim mới có khả năng xúc tác tốt hơn cho quá trình sản xuất hydro, mở ra khả năng giải quyết các vấn đề năng lượng.
Tám kim loại quý được sử dụng để tạo ra hợp kim đầu tiên trên thế giới | Ảnh: Sogensha Inc
Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Journal of the American Chemical Society. Theo đó, hợp kim tám nguyên tố này hoạt động tốt hơn 10 lần so với bạch kim khi làm chất xúc tác để sản xuất hydro từ quá trình điện phân nước. Hydro được coi là nhiên liệu thế hệ tiếp theo không thải ra CO2.
Nhóm nghiên cứu nói họ đã tạo ra "một hợp kim trong mơ mà chưa ai làm được trong suốt 5.000 năm, kể từ thời kỳ đồ đồng."
Tám kim loại quý gồm vàng, bạc, bạch kim, paladi, rhodi, iridi, ruthenium và osmi - tất cả đều hiếm và chống ăn mòn nhưng không dễ kết hợp với nhau.
Nhóm nghiên cứu do GS. Hiroshi Kitagawa, Khoa Hóa học, Đại học Kyoto, đứng đầu đã chế tạo thành công một mẫu hợp kim cỡ một nanomet (một phần tỷ mét) bằng cách sử dụng phương pháp khử hóa học không cân bằng (non-equilibrium chemical reduction method). Họ đổ dung dịch chứa ion của 8 kim loại quý vào một chất khử ở 200 độ C, khiến cho dung dịch bị khử ngay lập tức. Họ cũng đã tìm ra phương pháp để sản xuất hợp kim này trong môi trường có nhiệt độ cao và áp suất cao ở quy mô lớn.
Trước đó, năm 2020, nhóm nghiên cứu tạo ra một hợp kim bằng cách pha trộn 5 kim loại nhóm bạch kim (PGM), không bao gồm vàng, bạc và osmi. Các kim loại nhóm bạch kim thường được dùng làm chất xúc tác, và hợp kim 5 kim loại có hiệu suất cao hơn 2 lần so với điện cực bạch kim trong quá trình sản xuất hydro. Mặc dù vàng, bạc và osmi không tự hoạt động như chất xúc tác để tạo hydro, nhưng khi kết hợp 8 kim loại với nhau, họ tạo ra một hợp chất hoạt động tốt hơn hẳn.
GS. Kitagawa cho biết lần này họ pha trộn 8 nguyên tố đều nhau, nhưng có thể thay đổi tỷ lệ của các kim loại để cho hiệu suất cao hơn.
