Công bố nghiên cứu về chất xúc tác molybden sulfide vô định hình
(VNExpress -
Nhà khoa học Việt công bố nghiên cứu trên tạp chí số một thế giới)
.
Tiến sĩ Trần Đình Phong (Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội, USTH) và đồng nghiệp đã tìm ra cấu trúc, cơ chế hoạt động của molybden sulfide vô định hình, một xúc tác có thể thay thế cho vật liệu đắt tiền là bạch kim trong phản ứng điều chế nhiên liệu sạch hydro (H2) từ nước.
Nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí
Natural Materials (IF 36.5).
.
Bạch kim là vật liệu quý hiếm và đắt tiền, từ lâu giới khoa học mong muốn thiết kế các vật liệu rẻ tiền để chuyển hóa năng lượng mặt trời và nước thành H2 - nhiên liệu sạch dùng trong pin nhiên liệu. Để làm điều này, các nhà khoa học đã tìm kiếm chất xúc tác cho phản ứng oxy hóa nước thành oxy (O2) và khử nước thành H2.
.
Ảnh: Cấu trúc của Molybden sulfide vô định hình. Vật liệu này là một polymer vô cơ hình thành từ các monomer [Mo3S13]2- thông qua chia sẻ các cầu disulfide (S-S)2-. Trong nước, các cầu disulfide (S-S)2- tự do không chia sẻ bị loại bỏ tạo thành các trung tâm xúc tác Mo cho phản ứng tạo H2.
.
Một trong các chất xúc tác đó là molybden sulfide vô định hình. Nhưng cấu trúc của nó vẫn là bí ẩn, ngăn cản việc tìm hiểu cơ chế hoạt động của chất xúc tác và việc thiết kế vật liệu mới có nhiều ưu việt trở nên khó khăn. Từ cuối năm 2012, tiến sĩ Phong đã phát hiện ra những điều không đồng nhất trong nhiều nghiên cứu trước đó, nên anh bắt tay vào việc tìm hiểu cấu trúc của molybden sulfide.
.
Sau 3 năm nghiên cứu với sự hợp tác của đồng nghiệp quốc tế, sử dụng các công cụ phân tích điện hóa, phân tích quang phổ, kính hiển vi điện tử phân giải cao và phân tích hóa học hiện đại, lần đầu tiên nhóm của tiến sĩ Phong tìm ra cấu trúc và cơ chế hoạt động của molybden sulfide vô định hình trong phản ứng điều chế nhiên liệu sạch H2 từ nước.
.
"Molybden sulfide vô định hình là chất xúc tác rất tốt nhưng rất nhạy cảm nên nếu để điều kiện phân tích không đúng thì sẽ nhanh chóng chuyển sang vật liệu khác bền hơn nhưng ít hiệu quả hơn", tiến sĩ Phong nói và cho biết kết quả này là cơ sở quan trọng để anh cùng đồng nghiệp thiết kế chế tạo các vật liệu xúc tác mới ưu việt hơn tiến tới thiết kế chế tạo một lá xanh nhân tạo hoàn chỉnh cho việc tách H2 từ nước sử dụng năng lượng mặt trời./.