Добавить новость
smi24.net
News in English
Март
2023

Purifying water with just a few atoms

0

Due to their considerable efficiency, catalysts made of just a few atoms show great promise in the field of water treatment. In a new study, researchers looked into how to optimize the performance of these catalysts and make them viable for practical use.

The results of the study, led by Prof. Jaehong Kim, are published in the Proceedings of the National Academy of Sciences.

In the last few decades, nanoscale catalysts have drawn much attention in the field of water treatment. Materials at the nanoscale have numerous unique and beneficial properties to offer. More recently, researchers have been exploring the possibilities of single-atom catalysts. Even smaller than nanomaterials, these catalysts can offer even greater efficiency.

“We didn’t have this capability before, but now we are basically loading single-atom metals, atom by atom, onto the substrate,” said Kim, the Henry P. Becton Sr. Professor of Chemical & Environmental Engineering. “And that’s great, because you can utilize all of the atom.”

Efficiency is critical because the materials that are commonly used for catalysts can be very expensive. For instance, palladium (currently going for about $2,000 per ounce) is a metal that’s often used for catalysts. A quick comparison shows why single-atom catalysts have generated so much interest. In nanoscale form, 50 nanometers of palladium cost about $37 to cover an area of about 250 square meters. Just over 2% of its atoms are exposed at the surface. In single-atom form, in contrast, palladium costs only 17 cents to cover an area greater than 50 football fields. And you can’t beat it for efficiency, with 100% atom exposure at the surface.

One limitation of the single-atom catalysts is that certain conditions can diminish their catalytic performance. As a solution to that, researchers have now begun creating catalysts comprising a small cluster of atoms, known as ensembles. Instead of the thousands of atoms that make up a nanomaterial, these clusters contain just three or four atoms. “But they exhibit properties more like a single atom because they’re such a small cluster, and the atoms are all exposed at the surface,” Kim said.

Because this material design is still relatively new, researchers are still figuring out the best ways to control the properties of these ensemble structures and optimize their performance. For instance, fully isolated single-atom catalysts can be enhanced by the addition of certain elements around the metals. Kim and his research team investigated whether atom ensembles could be similarly manipulated. Their paper is the first to explore the possibilities of doing so.

Kim created a system with a catalyst using an ensemble of palladium atoms, designed to reduce the carcinogen bromate in water. They introduced the non-metal elements sulfur, nitrogen, and boron to the surrounds of atom ensembles. The overall results suggested an improvement in the system’s catalytic performance. It’s a promising sign, Kim said, especially since water treatment needs to be as cost-effective as possible.

“Ultimately, we are hoping to have a highly efficient device that has this catalyst to destroy pollutants in water, because it is going to be so much cheaper and efficient than other material designs,” he said.








Концерт Тимберлейка в Стамбуле превратился в хаос: Мот рассказал о давке, сломанных заборах и драках

Семейное приключение на «Кораблике Детского радио»

Юбилейный фестиваль «Лица улиц» пройдёт в Екатеринбурге

Чудо-колонка Детского радио: малыш будет в восторге!


Cameroon star has said yes to Man Utd transfer but Red Devils face hurdle

Report: AC Milan’s Christian Pulisic set to team up with $87 million Manchester United star

Man Utd have agreed deal with AC Milan for £40m star's exit, await player decision - report

Report: Liverpool decision hands advantage to Man United in midfielder pursuit


Мобильный терминал сбора данных с ридером RFID тегов Saotron RT41G

«Деловые Линии» запустили более 400 новых направлений экспресс-доставки

Шумно и совсем не скучно: владельцы про китайский седан Kaiyi E5

«Бежим за Мечту — Ходить»: подростки на протезах пробегут марафон в Екатеринбурге


Steam for Chromebooks is getting axed in 2026 instead of exiting its 4-year beta

Находи идеальные места для персонажей-фигурок в «Is This Seat Taken?»

Modders are trying their hardest to add an NVMe SSD to the Switch 2, which is both impressive and something I'm not going to do

The US Air Force wants to test blowing up Cybertrucks because 'it is likely the type of vehicles used by the enemy may transition to Tesla Cyber trucks'


Овочі можусть стати розкішшю для українців


Рок-фестиваль «Окна Открой» в Петербурге: возвращение звезд и открытие новых талантов

Сотрудники Росгвардии пришли на помощь пенсионеру, внезапно потерявшему сознание в кафе на востоке столицы

DCLogic и HIDEN создают альянс для защиты ИТ-инфраструктуры от сбоев в электропитании

Чемпионат по самбо столичного главка Росгвардии завершился в Москве


Более 15 тысяч нижегородцев и гостей города объединил в День физкультурника спортивно-патриотический фестиваль «Моя сила»

В России полностью изменят систему «Госуслуг»

Героическое участие армян в СВО. Часть шестнадцатая

Антироссийский курс Трампа: новая стратегия США вызывает опасения экспертов


Согнёт ли чикунгунья Ульяновскую область?

В Россию приходит новая чартерная египетская авиакомпания

Столичный промкомплекс успешно провел межведомственные испытания оборудования для модернизированных атомных плавучих энергоблоков

Актера Ивана Краско похоронят в Комарово рядом с могилой сына


Зверев пробился в третий раунд турнира "Мастерс" в Цинциннати

Кудерметова победила Ламенс и прошла во второй круг турнира WTA 1000 в США

Хачанов поднялся до 12-й позиции в мировом рейтинге ATP

Теннисистка Калинская пробилась в третий круг турнира в Цинциннати


Где в Твери будут отключать электричество на неделе

Роспотребнадзор запретил продавать вейпы и энергетики под одним брендом

Можно сравнить с трехлетним ребенком: как обмануть мозг, чтобы сделать свою жизнь лучше

Было-стало. Какая улица вела на Москву, а привела в заповедник


Музыкальные новости

Концерт рэпера Эйкона прошел в Москве

Возлюбленная Тимати ответила, почему не вышла замуж за репера

В сеть просочились фото с закрытого вечера Андреа Бочелли

Баха и Чайковского исполнят на органном концерте в Печорах


DCLogic и HIDEN создают альянс для защиты ИТ-инфраструктуры от сбоев в электропитании

Косметолог-эстетист Наталья Рябинова: самые эффективные способы борьбы с веснушками

Чемпионат по самбо столичного главка Росгвардии завершился в Москве

Рок-фестиваль «Окна Открой» в Петербурге: возвращение звезд и открытие новых талантов


Процесс сошел с рельсов // Верховный суд определил пересмотреть дело о наезде Kia на трамвай

Жена Бутусова: Прощание с режиссером состоится в Москве

В Курске на улице Ленина восстановили фонтан возле памятника Георгию Свиридову

Custom Clinic - это клиника в центре Санкт-Петербурга, где решают проблему выпадения волос комплексно и эффективно


Российский рэпер сжег кабриолет BMW прямо на сцене

Дептранс Москвы предупредил автомобилистов об ухудшении погоды

На юго-западе Москвы трактор без водителя раздавил ковшом такси и попал на видео

У Крымского моста скопилась очередь из 1,1 тысячи автомобилей


Путин обратился с приветствием к участникам форума «Машук»

Российские акции демонстрируют уверенный рост на фоне ожиданий встречи Путина и Трампа

Bloomberg сообщает, что ЕС хочет провести переговоры с Трампом до встречи с Путиным

Генсек НАТО предположил возможный итог встречи Трампа и Путина




В регионах центральной России росгвардейцы отметили День физкультурника

«Бежим за Мечту — Ходить»: подростки на протезах пробегут марафон в Екатеринбурге

Уровень медицины в Некрасовке растет

Косметолог-эстетист Наталья Рябинова: самые эффективные способы борьбы с веснушками



В регионах центральной России росгвардейцы отметили День физкультурника

Охрану общественного порядка и безопасность на футбольных матчах в Москве обеспечила Росгвардия

Компания «КЕНГУРУ.ПРО» подписала соглашение с сетью премиальных фитнес-студий PRO TRENER

Столичные росгвардейцы приняли участие в забеге, посвященном Дню физкультурника


Интервью Лукашенко на "Беларусь 1" стало примером пропагандистской одержимости

В Минске считают, что интервью Лукашенко превратили в пропагандистский опус


Собянин: сбиты ещё три беспилотника, летевших на Москву

Сергей Собянин: С 2011 года в Москве привели в порядок более 90 км набережных

Собянин: с 2011 года в Москве привели в порядок более 90 км набережных

Сергей Собянин. Главное за день


Новости: в Колорадо из-за масштабного лесного пожара эвакуировали исправительное учреждение

Преимущества применения озона для очистки воды

Было-стало. Какая улица вела на Москву, а привела в заповедник

США предостерегают о возможной крупной чрезвычайной ситуации


В Россию приходит новая чартерная египетская авиакомпания

Где в Твери будут отключать электричество на неделе

Челябинск вошел в группу городов с самым большим числом электрозаправок

С августа 2025 ЖКХ будет дешевле для всех пенсионеров — вступает в силу новая льгота


В Алтайском крае не будут проводить проверку на предмет чрезмерного роста тарифов на ЖКУ

Сотрудниками полиции и Росгвардии задержан гражданин, причастный к поджогу релейного шкафа в Архангельской области

Полицейский погиб при задержании поджигателя релейного шкафа под Архангельском

без заголовка


Когда достроят больницу скорой помощи и онкодиспансер в Севастополе

Прогноз погоды в Крыму на 11 августа

Прогноз погоды в Крыму на понедельник

Прогноз погоды в Крыму на 10 августа


В Москве проведут парный забег «Больше чем можешь» для поддержки людей с ОВЗ

11 августа в Москве будет облачно, кратковременный дождь, местами гроза

Шойгу высказался о возможных признаках автократии в Молдавии

Путин поздравил с 80-летием Александра Адабашьяна














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *