(Phys.org) – Nästan allt vi rör under en dag - bil, telefon, dator, kylskåp, tvättmedel - även mediciner, förlita sig på den kemiska industrin för att omvandla råvaror såsom petroleumbiprodukter, mineraler och jordbruksprodukter till värdefulla kemikalier som är ingredienserna i livets väsentliga föremål.

QUT-forskaren Dr Sarina Sarina, som uppnådde enastående framsteg i att driva denna energiintensiva kemiska produktionsprocess vid omgivningstemperatur med hjälp av ljus istället för fossila bränslen, har vunnit det prestigefyllda Alexander von Humboldt-stipendiet vid det berömda Max Planck-institutet i Berlin.

"Problemet är att det krävs en enorm mängd elektrisk energi för att skapa den värme som krävs för att omvandla råmaterialen, "Dr Sarina, från QUT:s naturvetenskapliga fakultet, sa.

"De måste värmas upp till 200 eller 300 grader för att uppnå den kemiska omvandlingen och så denna process tar ungefär en tredjedel av den energi som förbrukas av tillverkningen, sa Dr Sarina.

"Min forskning har funnit att vi kan uppnå hög effektivitet med solljus för många kemiska produktioner, och vid mycket lägre temperaturer.

"Nyckeln är att använda metallnanopartiklar som guldnanopartiklar som en "fotokatalysator", som absorberar ljus och omvandlar råvarorna till användbara produkter.

"Allt vi behöver är en gigantisk lins och guld nanopartiklar som fotokatalysator för att driva de kemiska reaktionerna - och allt i rumstemperatur så att vi inte behöver ugnar."

Dr Sarina sa att traditionella fotokatalysatorer var halvledare gjorda av metalloxid med nackdelen att de bara absorberade UV, inte synligt ljus.

"Detta innebär att traditionella fotokatalysatorer bara använder en liten del av den tillgängliga energin eftersom UV står för bara 4 procent av solspektrumet och 96 procent av solspektrumet är synligt ljus och infrarött, " Hon sa.

"Tidigare QUT-forskning av professor Huai Yong Zhu fann att guldnanopartiklar absorberar det mesta av solspektrumet så de är mycket effektiva på att använda synligt ljus.

"Guld nanopartiklar, förutom att det är väldigt dyrt, kan bara driva ett litet antal reaktioner men vi har funnit att när vi lägger till palladium till guldnanopartiklarna kan det driva många fler reaktioner än guld i sig.

"Jag kommer att arbeta på Max Planck Institute för att utveckla billigare, mer effektiva fotokatalysatorer från bimetalliska nanopartiklar som koppar eller silver och palladium eller de andra "övergångsmetallerna" som iridium och rodium för att hitta vilken kombination som skulle driva en specifik kemisk reaktion.

"I sista hand, Jag vill hitta de perfekta fotokatalysatorerna att använda med Australiens överflödande solsken för att omvandla råvaror utan att använda fossila bränslen för energi."