Hạt NANO và những nghiên cứu mới nhất

[becon]

Áp dụng các tiến bộ mới của công nghệ nanô và áp dụng các chất quang xúc tác kim loại, Viện Nghiên cứu Công nghệ Công nghiệp ở Đài Loan đã phát triển các phương pháp hiệu quả hơn để lọc chất ô nhiễm và lọc không khí, cải thiện điều kiện sống lành mạnh tại các hộ gia đình cũng như ở nơi làm việc.


Các nhà nghiên cứu của Viện Nghiên cứu Công nghệ Công nghiệp cho biết, hiện nay họ đang thương mại hóa "Chất quang xúc tác nanô" trên thị trường tiêu dùng thông qua liên doanh với khu vực tư nhân để chế tạo dòng sản phẩm thiết bị điều hòa không khí, thiết bị lọc khí và thiết bị làm sạch không khí mới. Thiết bị hoạt động bằng cách tạo bột titan oxit và vàng kim loại thành các hạt có kích thước nanô mét, vì các hạt nanô như vậy sẽ có diện tích bề mặt lớn hơn để thực hiện các phản ứng hóa học.

Theo Tiến sĩ Amy Huang của Phòng thí nghiệm Hóa học của Viện Nghiên cứu Công nghệ Công nghiệp, vật liệu mới được gọi là "Chất quang xúc tác nanô", vì khi chiếu nguồn sáng cực tím hoặc nguồn sáng có bước sóng ngắn khác vào các hạt nanô này, chúng có thể phản ứng như chất xúc tác cho các phản ứng hóa học. Nguồn sáng sẽ hoạt hóa kim loại nanô tới trạng thái năng lượng cao hơn và có tính chất giống như chất bán dẫn. "Chất quang xúc tác nanô" này cũng có tốc độ phản ứng cao trong phản ứng khử các "gốc tự do" sinh hóa, liên kết và khử các chất ô nhiễm và rất hiệu quả trong khử hoạt tính sinh học để có thể dùng làm chất tiệt trùng diệt vi khuẩn, nấm mốc và các vi khuẩn khác. Tiến sĩ Huang cho biết, Nhật Bản là nước đi tiên phong trong lĩnh vực nghiên cứu này. Nhật Bản là nước đầu tiên đưa công nghệ chất xúc tác nanô vào các ứng dụng thương mại về chống ô nhiễm, xử lý nước, bảo vệ môi trường, cũng như trong công nghệ chế tạo ôtô và hàng điện tử.

Hiện nay, Đài Loan đang tiến sát Nhật Bản về nghiên cứu & phát triển và thương mại hóa công nghệ "Chất quang xúc tác nanô". Đài Loan cũng có nhu cầu tương tự như Nhật Bản, cần các sản phẩm tiêu dùng làm sạch không khí và chống ô nhiễm tốt hơn. Tiến sĩ Huang cho biết, thị trường châu Âu và Bắc Mỹ đã sẵn sàng phát triển mạnh, vì họ đã tiến kịp Nhật Bản trong phát triển công nghệ nanô cho các ứng dụng của chất quang xúc tác. Các nhà tư vấn ở Nhật Bản ước tính thị trường thương mại của "Chất quang xúc tác nanô" năm 2004 là khoảng 367 triệu USD. Dự kiến, nhu cầu thị trường sẽ phát triển đến 9,2 tỷ USD năm 2005.

Nhóm nghiên cứu của Viện Nghiên cứu Công nghệ Công nghiệp cho biết, các hạt nanô titan oxit và vàng kim loại được gia công đến dưới 20 nanô mét và đối với vàng là dưới 5 nanô mét để tối đa hóa các tính năng hoạt hóa như chất bán dẫn và chất xúc tác trong các phản ứng hóa học khi cho tiếp xúc với ánh sáng. Khi các kim loại đặc biệt ở kích thước nanô như vậy, chúng có thể được phun như chất sơn phủ bề mặt vì tính chất xúc tác của chúng cao và tốc độ phản ứng cao, chống lại quá trình rỉ, ăn mòn và oxi hóa, làm cho vật liệu được hoàn thiện có tuổi thọ bền hơn. Các nhà khoa học đã sử dụng vàng và kim loại thuộc nhóm platin làm cơ sở của "Chất chuyển hóa xúc tác" trong động cơ điêzen và động cơ xăng của ôtô, do chúng có tính ổn định cao, khả năng chịu nhiệt độ cao tốt và được biết là hiệu quả nhất trong quá trình đốt hydrocacbon và khử khí độc trong khí phát thải của xe.