Các nhà nghiên cứu, người đứng đầu chính phủ và ngành công nghiệp quan tâm đến nhiên liệu tái tạo để giảm sự phụ thuộc của quốc gia vào nhiên liệu hóa thạch và giảm phát thải CO2 độc hại gây nóng lên toàn cầu.

Một trong những thách thức lớn trong sản xuất nhiên liệu sinh học là sử dụng các bon làm nhiên liệu, đồng thời loại bỏ oxy. Hàm lượng oxy cao làm cho nhiên liệu sinh học kém ổn định và không hiệu quả bằng nhiên liệu hóa thạch, cũng như không phù hợp để sử dụng làm nhiên liệu máy bay hoặc nhiên liệu diesel. Để cải thiện sản xuất nhiên liệu sinh học, các nhà nghiên cứu mong muốn sử dụng hydro trong phản ứng ở mức thấp nhất có thể.

Nhóm nghiên cứu đứng đầu là Giáo sư Wang Yong đã trộn sắt giá rẻ với một lượng nhỏ paladi hiếm tạo thành chất xúc tác để khử oxy hiệu quả và ít tốn kém. Nghiên cứu mới đã được công bố trên Tạp chí ACS Catalysis số ra tháng 10.

GS. Wang cho biết: Sự kết hợp giữa paladi và sắt thật bất ngờ. Khi được kết hợp, chất xúc tác phát huy hiệu quả tốt hơn nhiều so với khi hoạt động tách rời, cụ thể về họat động, độ ổn định và độ chọn lọc.

Chất xúc tác sắt là một phương thức giá rẻ để loại bỏ oxy khỏi các nguyên liệu thực vật. Nhưng, chất xúc tác này có thể ngừng họat động khi nó tương tác với nước, một thành phần quan trọng để sản xuất nhiên liệu sinh học.

Paladi có thể họat động trong nước, nhưng nó không loại bỏ oxy hiệu quả và kim loại này có giá thành rất cao. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện thấy việc bổ sung một lượng paladi rất nhỏ lên sắt đã giúp bao phủ bề mặt sắt của chất xúc tác bằng hydro, làm cho phản ứng diễn ra nhanh hơn và họat động hiệu quả hơn. Nó cũng đã ngăn nước không làm gián đoạn phản ứng. Và cần ít hydro để khử oxy.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng các kỹ thuật tiên tiến, như kính hiển vi điện tử truyền qua cho độ phân giải cao, quang phổ quang điện tử tia X để tìm hiểu cách các nguyên tử trên bề mặt chất xúc tác phản ứng với nguyên liệu thực vật lignin.

Các nhà nghiên cứu mong muốn mở rộng nghiên cứu trong những điều kiện thực tế hơn là mô phỏng quá trình sản xuất nhiên liệu diesel.