محققان نشان دادند که چگونه می‌توان با نازک‌سازی اکسید سریم نانوکاتالیستی بسازند که دارای ظرفیت ذخیره‌سازی بالای اکسیژن باشد. این نتایج کارایی کاتالیست‌های صنعتی را افزایش می‌دهد.
چگونه می‌توان با کمک فناوری‌نانو، ظرفیت کاتالیست صنعتی را افزایش داد
یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه استنفورد و آزمایشگاه ملی SLAC نشان دادند که چگونه می‌توان عملکرد فعالیت‌های کاتالیستی را با استفاده از فناوری نانو بهبود داد.
این پروژه نشان داد که می‌توان توانایی کاتالیست‌های صنعتی در ذخیره‌سازی اکسیژن را افزایش داد. این کار یک تابع بحرانی در کاتالیست‌هاست که در این پروژه محققان تنها با کشیدن یا فشرده کردن کاتالیست موفق به افزایش این تابع شدند. در این پروژه روی کاتالیست اکسید سریم موسوم به سریا کار شده است.
وجوودیک می‌گوید: « قابلیت ذخیره‌سازی اکسیژن در سریا برای عملکرد کاتالیست اهمیت زیادی دارد. پیش‌بینی‌های نظری براساس مطالعات انجام شده نشان داد که با کشیدن سریا می‌توان ظرفیت ذخیره‌سازی اکسیژن را افزایش داد، در حالی که فشرده‌سازی آن ظرفیت را کاهش می‌دهد.
با استفاده از فناوری نانو می‌توان فیلم میکروسکوپی از سریا ایجاد کرد. این گروه دریافتند که این مولکول‌ها در حالت کشیده شدن و فشرده‌سازی دچار مشکل ساختاری نشده و حتی ظرفیت ذخیره‌سازی اکسیژن این فیلم‌ها بهبود می‌یابد.
گوپال می‌افزاید: «ما کشف کردیم که فیلم‌های سریا می‌توانند چهار برابر اکسیژن ذخیره کنند و این به کشیده شدن یا فشرده شدن ربطی ندارد.»
این یافته می‌تواند برای تولید کاتالیست‌های صنعتی در آیند مورد استفاده قرار گیرد. سریا دارای کاربرد وسیعی است، به طوری که از سامانه‌های اگزوز خودروها گرفته تا بخش شکستن آن در پیل‌های خورشیدی از این مواد استفاده می‌شود.
چوه می‌گوید: «سریا همانند یک اسفنج در صورت نیاز اکسیژن را ذخیره‌سازی و آزاد می‌کند. ما دریافتیم که کشیده شدن یا فشرده‌سازی آن می‌تواند به شکل وسیعی روی ظرفیت ذخیره‌سازی اکسیژن تأثیرگذار شود. این نتایج برای طراحی و ساخت کاتالیست‌های جدید قابل استفاده است.»
نتایج این پروژه در نشریه Nature Commiunications به چاپ رسیده است.
