(Phys.org) — Zowat alles wat we in de loop van een dag aanraken - auto, telefoon, computer, koelkast, wasmiddel - zelfs medicijnen, vertrouwen op de chemische industrie om grondstoffen zoals aardoliebijproducten om te zetten, mineralen en landbouwproducten tot waardevolle chemicaliën die de ingrediënten zijn van de essentiële voorwerpen van het leven.

QUT-wetenschapper dr. Sarina Sarina, die uitstekende vooruitgang heeft geboekt bij het aansturen van dit energie-intensieve chemische productieproces bij omgevingstemperatuur met behulp van licht in plaats van fossiele brandstoffen, heeft de prestigieuze Alexander von Humboldt-beurs gewonnen aan het beroemde Max Planck Instituut in Berlijn.

"Het probleem is dat er een enorme hoeveelheid elektrische energie nodig is om de warmte te maken die nodig is om de ruwe materialen om te zetten, "Dokter Sarina, van de faculteit Wetenschap en Techniek van QUT, zei.

"Ze moeten worden verwarmd tot 200 of 300 graden om de chemische conversie te bereiken en dus kost dit proces ongeveer een derde van de energie die wordt verbruikt door de productie, ' zei dokter Sarina.

"Mijn onderzoek heeft uitgewezen dat we met zonlicht een hoog rendement kunnen halen voor veel chemische producties, en bij veel lagere temperaturen.

"De sleutel is om metalen nanodeeltjes zoals gouden nanodeeltjes te gebruiken als een 'fotokatalysator', die licht absorbeert en de grondstoffen omzet in bruikbare producten.

"Het enige dat we nodig hebben, is een gigantische lens en gouden nanodeeltjes als fotokatalysator om de chemische reacties aan te sturen - en dat allemaal bij kamertemperatuur, dus we hebben geen ovens nodig."

Dr. Sarina zei dat traditionele fotokatalysatoren halfgeleiders zijn gemaakt van metaaloxide met het nadeel dat ze alleen UV absorberen, geen zichtbaar licht.

"Dit betekent dat traditionele fotokatalysatoren slechts een klein deel van de beschikbare energie gebruiken, omdat UV slechts 4 procent van het zonnespectrum uitmaakt en 96 procent van het zonnespectrum zichtbaar licht en infrarood is. " ze zei.

"Uit eerder QUT-onderzoek door professor Huai Yong Zhu bleek dat gouden nanodeeltjes het grootste deel van het zonnespectrum absorberen, dus ze zijn zeer efficiënt in het gebruik van zichtbaar licht.

"Gouden nanodeeltjes, behalve dat het erg duur is, kan slechts een klein aantal reacties veroorzaken, maar we hebben ontdekt dat wanneer we palladium aan de gouden nanodeeltjes toevoegen, het veel meer reacties kan veroorzaken dan goud op zichzelf.

"Ik ga bij het Max Planck Instituut werken om goedkopere, efficiëntere fotokatalysatoren van bimetaal nanodeeltjes zoals koper of zilver en palladium of de andere "overgangsmetalen" zoals iridium en rhodium om te ontdekken welke combinatie een specifieke chemische reactie zou veroorzaken.

"Uiteindelijk, Ik wil de perfecte fotokatalysatoren vinden om te gebruiken met de overvloedige zonneschijn van Australië om grondstoffen om te zetten met nul fossiele brandstoffen voor energie."