(à gauche) Schéma simplifié de nanoparticules d'or attachées à une structure d'oxyde de niobium. (à droite) Efficacité de conversion du filtre avec et sans or, plus la sélectivité pour la conversion en azote et en eau. Le graphique montre que les cadres chargés de nanoparticules d'or montrent une activité considérablement améliorée à température ambiante, avec une excellente sélectivité sur toute la plage de température. Crédit :Toru Murayama
Des chercheurs de l'Université métropolitaine de Tokyo rapportent qu'un catalyseur nouvellement conçu fait de nanoparticules d'or supportées sur un cadre d'oxyde métallique montre la décomposition des impuretés d'ammoniac dans l'air, avec une excellente sélectivité pour la conversion en azote gazeux. Surtout, il est efficace à température ambiante, ce qui le rend approprié pour les systèmes de purification d'air quotidiens. L'équipe a réussi à identifier le mécanisme derrière ce comportement, ouvrant la voie à la conception d'autres nouveaux matériaux catalytiques.
L'ammoniac est un produit chimique industriel courant, principalement utilisé comme matière première pour les engrais ainsi que comme désinfectant dans les environnements domestiques et médicaux. Il est également très toxique lorsqu'il est concentré; l'Administration américaine de la sécurité et des risques au travail a une limite supérieure stricte de 50 parties par million dans l'air respirable en moyenne sur une journée de travail de huit heures et une semaine de travail de quarante heures. Compte tenu de sa large utilisation industrielle et de sa présence dans la nature, il est primordial que des mesures efficaces soient mises en place pour éliminer l'ammoniac indésirable de l'atmosphère dans les environnements de travail et de vie quotidiens.
Catalyseurs, comme ceux que l'on trouve dans les pots catalytiques des voitures, peut aider à résoudre ce problème. Contrairement aux filtres qui piègent simplement les substances nocives, les filtres catalytiques peuvent aider à décomposer l'ammoniac en produits inoffensifs comme l'azote gazeux et l'eau. Non seulement c'est plus sûr, prévenir l'accumulation de produits chimiques toxiques, cela rend également inutile de les remplacer régulièrement. Cependant, les catalyseurs courants existants pour l'ammoniac ne fonctionnent qu'à des températures supérieures à 200 degrés Celsius, ce qui les rend inefficaces et inapplicables aux environnements domestiques.