En reaktor formet som en celle
Forskere har bygget en lille nanoreaktor, der efterligner strukturen i levende celler for at lave brintperoxid ved kun at bruge sollys og vand. Den hule reaktor har en cadmiumsulfidkerne belagt med polydopamin. Den kombinerer et lysfangende hulrum med en proton-relæskal, der arbejder sammen for at drive den kemiske reaktion.
Teamet fra Dalian Institute of Chemical Physics ved det kinesiske videnskabsakademi offentliggjorde resultaterne i Journal of the American Chemical Society. Reaktoren opnåede en fotosyntesehastighed for brintperoxid på 3,24 millimol pr. gram katalysator pr. time.
Hvorfor brintperoxid betyder noget
Brintperoxid er et af de mest anvendte industrielle kemikalier. Det bruges til blegning, desinfektion, vandbehandling og elektronikfremstilling. Konventionel produktion er afhængig af energikrævende processer knyttet til fossile brændstoffer, og kemikaliet transporteres ofte i koncentreret form, hvilket indebærer risici.
At lave brintperoxid på stedet fra sollys og vand ville fjerne meget af den omkostning og fare. Fordi det nye system kører på synligt lys og vand, undgår det skrappe reagenser og højenergi-input.
Fra laboratorium til praktisk brug
Forskerne indlejrede nanoreaktoren i en genanvendelig hydrogel. De siger, at det gel-baserede system fortsatte med at producere brintperoxid stabilt under naturligt udendørs sollys, hvilket flytter teknologien ud over en laboratoriekuriositet.
Tilgangen er et skridt mod kunstig fotosyntese, hvor konstruerede materialer fanger sollys, som blade gør. Hvis det skaleres op, kunne soldrevne reaktorer producere brintperoxid lokalt og efter behov, hvilket reducerer afhængigheden af fossile brændstoffer og farlig transport. Teamet siger, at de samme designprincipper kunne anvendes på andre kemiske reaktioner, hvilket åbner nye veje for renere fremstilling.