Деревянный катализатор для сохранения свежести фруктов
Этилен — газообразный растительный гормон, который ускоряет созревание фруктов и овощей, приводя к их быстрой порче и потерям продовольствия по всей цепочке поставок.
Платина для замедления созревания
Исследователи из Empa и ETH Zurich разработали катализатор для разложения этилена. Его основа — делигнифицированная древесина, из которой кислотным раствором удалили лигнин и часть гемицеллюлоз. Полученная пористая целлюлозная структура с большой удельной поверхностью служит каркасом для катализатора.
Деревянный каркас последовательно погружают в два раствора: первый подготавливает поверхность, второй содержит наночастицы платины, которые закрепляются на стенках ячеек древесины.
Принцип работы аналогичен автомобильным катализаторам: когда этилен проходит через пористую структуру, он взаимодействует с поверхностной платиной, которая катализирует его разложение до воды и CO2. При комнатной температуре катализатор разлагает практически весь этилен.
При 0 °C вода — продукт реакции — конденсируется на катализаторе и блокирует реакцию. Чтобы восстановить работу, достаточно прогревать конструкцию несколько минут каждые два часа.
Перспективы и преимущества
Концепция готова к масштабированию для промышленного использования. Такие катализаторы можно устанавливать в холодильники и холодильные склады, значительно продлевая свежесть продуктов. Срок службы катализатора может быть сопоставим со сроком службы холодильника.
Использование делигнифицированной древесины — возобновляемого и экологичного материала — дает преимущества перед существующими решениями (например, на основе кремнезема от Hitachi):