Le réchauffement climatique est une menace sérieuse pour la planète et les êtres vivants. L'une des principales causes du réchauffement climatique est l'augmentation du CO atmosphérique 2 niveau. La principale source de ce CO 2 provient de la combustion de combustibles fossiles dans notre vie quotidienne (électricité, Véhicules, l'industrie et bien d'autres).

Les chercheurs du TIFR ont développé la synthèse en phase de solution de colloïdosomes plasmoniques dendritiques (DPC) avec des distances interparticulaires variables entre les nanoparticules d'or (NP) en utilisant une approche de croissance cycle par cycle en optimisant l'étape de nucléation-croissance. Ces DPC ont absorbé toute la région visible et proche infrarouge de la lumière solaire, en raison du couplage plasmonique interparticulaire ainsi que de l'hétérogénéité des tailles Au NP, qui a transformé l'or en or noir.

Le (nano)or noir a pu catalyser le CO 2 au méthane (carburant) à pression et température atmosphériques, utilisant l'énergie solaire. Les chercheurs ont également observé l'effet significatif des points chauds plasmoniques sur les performances de ces DPC pour la purification de l'eau de mer en eau potable via la génération de vapeur, Déploiement des protéines assisté par saut de température, oxydation de l'alcool cinnamylique en utilisant de l'oxygène pur comme oxydant, et l'hydrosilylation des aldéhydes.

Les résultats ont été attribués à des distances interparticulaires et des tailles de particules variables dans ces DPC. Les résultats indiquent les effets synergiques des points chauds EM et thermiques ainsi que des électrons chauds sur les performances des DPC. Ainsi, Les catalyseurs DPC peuvent être utilisés efficacement comme photo-catalyseurs de lumière Vis-NIR, et la conception de nouveaux nanocatalyseurs plasmoniques pour un large éventail d'autres réactions chimiques peut être possible en utilisant le concept de couplage plasmonique.

La thermométrie Raman et la SERS (spectroscopie Raman améliorée en surface) ont fourni des informations sur les points chauds thermiques et électromagnétiques et les températures locales qui dépendent du couplage plasmonique interparticulaire. La distribution spatiale des modes plasmoniques de surface localisés par cartographie plasmonique STEM-EELS a confirmé le rôle des distances interparticulaires dans la SPR (Surface Plasmon Resonance) du matériau.

Ainsi, dans ce travail, en utilisant les techniques de la nanotechnologie, les chercheurs ont transformé l'or métallique en or noir, en modifiant la taille et les écarts entre les nanoparticules d'or. Semblable aux arbres, qui utilisent du CO 2 , la lumière du soleil et de l'eau pour produire de la nourriture, l'or noir développé agit comme un arbre artificiel qui utilise du CO 2 , la lumière du soleil et de l'eau pour produire du carburant, qui peut être utilisé pour faire fonctionner nos voitures. Notamment, L'or noir peut également être utilisé pour convertir l'eau de mer en eau potable en utilisant la chaleur que l'or noir génère après avoir capté la lumière du soleil.

Ce travail est une voie à suivre pour développer des « arbres artificiels » pour capturer et convertir le CO 2 au carburant et aux produits chimiques utiles. Bien qu'à ce stade, le taux de production de carburant est faible, dans les années à venir, ces défis peuvent être résolus. Nous pouvons peut-être convertir le CO 2 pour alimenter en utilisant la lumière du soleil aux conditions atmosphériques, à une échelle commercialement viable et CO 2 peut alors devenir notre principale source d'énergie propre.