Schémas de synthèse de (a) catalyseurs carbonés conventionnels et (b) ce travail pour des charpentes carbonées ordonnées. Crédit :Hirotomo Nishihara
Les chercheurs ont développé une nouvelle voie de synthèse pour des catalyseurs alternatifs de métaux nobles pour des réactions chimiques polyvalentes qui pourraient aider à répondre aux préoccupations environnementales.
Les métaux nobles tels que le platine sont utiles comme catalyseurs pour des réactions chimiques polyvalentes, notamment les véhicules à pile à combustible et la réduction des émissions de CO2. Cependant, ils sont trop coûteux pour être utilisés à ces fins.
En tant qu'alternatives peu coûteuses, des catalyseurs organiques et des catalyseurs carbonés ont été explorés, mais se sont finalement révélés peu pratiques. En effet, les catalyseurs à base organique ont tendance à être actifs mais instables, tandis que les catalyseurs carbonés sont stables mais moins actifs.
Dans ce travail, les chercheurs pensent avoir trouvé une solution en développant une nouvelle voie de synthèse pour les matériaux intermédiaires des catalyseurs organiques et des catalyseurs carbonés.
Alors que les catalyseurs carbonés conventionnels ont des structures carbonées amorphes qui provoquent une baisse des activités catalytiques (Fig. 1a), la nouvelle voie de synthèse permet la formation de catalyseurs carbonés avec des structures chimiques contrôlées comme les catalyseurs à base organique (Fig. 1b). Cette voie de synthèse est capable de développer des catalyseurs alternatifs de métaux nobles pour de nombreuses technologies respectueuses de l'environnement telles que les véhicules à pile à combustible, génération d'hydrogène à partir de l'eau et réduction du CO2.