Вчені з Університету Пенсільванії створили дешевий і екологічний чистий каталізатор для спалювання метану.

Каталізатори полегшують хімічне перетворення речовин і роблять викиди більш екологічно чистими. На жаль, сучасні каталізатори для спалювання поширеного газу метану недостатньо ефективні. Через це метан згоряє не повністю і частково випаровується в атмосферу, вносячи свій негативний внесок у посилення парникового ефекту та глобальне потепління.
Природний газ стає все більш важливим джерелом енергії. Його основним компонентом є метан, який в процесі горіння випускає менше вуглекислого газу, ніж більшість інших видів вуглеводневого палива. Але через надзвичайно стабільну структуру молекули метану дуже важко вивільнити всю енергію цього газу. У підсумку незгорілий метан створює викиди з більш потужним в 20 разів парниковим ефектом, ніж двоокис вуглецю.
На щастя, дослідники з Університету Пенсільванії разом з колегами з Італії та Іспанії, створили матеріал, який каталізує горіння метану в 30 разів краще, ніж існуючі речовини. Це відкриття дозволяє більш повно використовувати енергію метану і скоротити викиди парникового газу, зокрема від автомобілів, що працюють на природному газі. Каталізатор також дозволяє створювати більш екологічно чисті газові турбіни для електростанцій.
Звичайні каталізатори горіння метану складаються з металевих наночастинок, зокрема, паладію (Pd), нанесеного на оксиди, такі як оксид церію (CeO2). Вчені вирішили не використовувати метод, який грунтується на самозбиранні наночастинок, оскільки такі каталізатори спікаються при нагріванні і поступово втрачають ефективність. Замість цього дослідники створили наночастинки паладію всього 1,8 нанометра в діаметрі і оточили їх захисної пористої оболонкою з оксиду церію. Ці сферичні структури з металевими сердечниками нанесли на гідрофобну поверхню з оксиду алюмінію.
В ході тестування активності нового матеріалу виявилося, що при тій же кількості металу наноструктури працюють в 30 разів ефективніше і повністю спалюють газ при 400 ° С.