Mifumo ya metali-kikaboni inayotokana na bati kwa ajili ya kupunguza upigaji picha wa CO2

Tunatumia vidakuzi ili kuboresha matumizi yako. Kwa kuendelea kuvinjari tovuti hii, unakubali matumizi yetu ya vidakuzi. Maelezo zaidi.
Mahitaji endelevu ya uchumi ya mafuta yenye kaboni nyingi yamesababisha ongezeko la kaboni dioksidi (CO2) angani. Hata kama juhudi zinafanywa ili kupunguza uzalishaji wa kaboni dioksidi, hazitoshi kurekebisha athari mbaya za gesi ambayo tayari iko angani.
Kwa hivyo wanasayansi wamebuni njia bunifu za kutumia kaboni dioksidi ambayo tayari ipo angani kwa kuibadilisha kuwa molekuli muhimu kama vile asidi ya fomi (HCOOH) na methanoli. Kupunguza kaboni dioksidi kwa kutumia mwanga unaoonekana ni njia ya kawaida ya mabadiliko kama hayo.
Timu ya wanasayansi kutoka Taasisi ya Teknolojia ya Tokyo, ikiongozwa na Profesa Kazuhiko Maeda, imepata maendeleo makubwa na kuyaandika katika chapisho la kimataifa "Angewandte Chemie" la tarehe 8 Mei, 2023.
Waliunda mfumo wa metali-kikaboni unaotegemea bati (MOF) unaowezesha kupunguza kwa upigaji picha kaboni dioksidi kwa kuchagua. Watafiti huunda MOF mpya inayotegemea bati (Sn) yenye fomula ya kemikali [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: asidi ya trithiocyanuric na MeOH: methanoli).
Katalisti za CO2 zinazoonekana kwa mwanga zenye ufanisi mkubwa hutumia metali adimu za thamani kama vipengele vyake vikuu. Zaidi ya hayo, ujumuishaji wa unyonyaji wa mwanga na kazi za kichocheo katika kitengo kimoja cha molekuli kilichoundwa na idadi kubwa ya metali bado ni changamoto ya muda mrefu. Hivyo, Sn ni mgombea bora kwa sababu inaweza kutatua matatizo yote mawili.
MOF ni nyenzo bora zaidi kwa ajili ya metali na vifaa vya kikaboni, na MOF zinachunguzwa kama mbadala wa kijani kibichi zaidi kwa vichocheo vya fotokotalisti vya kitamaduni vya ardhi adimu.
Sn ni chaguo linalowezekana kwa vichocheo vya fotokatalisti vinavyotegemea MOF kwa sababu inaweza kufanya kazi kama kichocheo na kichocheo wakati wa mchakato wa kichocheo cha fotokatalisti. Ingawa MOF zenye msingi wa risasi, chuma, na zirconium zimesomwa kwa kina, ni machache yanayojulikana kuhusu MOF zenye msingi wa bati.
H3ttc, MeOH na kloridi ya bati zilitumika kama viungo vya kuanzia kuandaa MOF KGF-10 yenye msingi wa bati, na watafiti waliamua kutumia 1,3-dimethyl-2-phenyl-2,3-dihydro-1H-benzo[d]imidazole. hutumika kama mtoaji wa elektroni na chanzo cha hidrojeni.
KGF-10 inayotokana hufanyiwa michakato mbalimbali ya uchambuzi. Waligundua kuwa nyenzo hiyo ina pengo la 2.5 eV, inachukua mawimbi ya mwanga yanayoonekana, na ina uwezo wa wastani wa kunyonya kaboni dioksidi.
Mara tu wanasayansi walipoelewa sifa za kimwili na kemikali za nyenzo hii mpya, waliitumia kuchochea upunguzaji wa kaboni dioksidi mbele ya mwanga unaoonekana. Waligundua kuwa KGF-10 inaweza kubadilisha CO2 kwa ufanisi na kwa hiari ili kuunda (HCOO–) kwa ufanisi wa hadi 99% bila kuhitaji vihisishi vya ziada vya mwanga au vichocheo.
Pia ina rekodi ya mavuno ya quantum yanayoonekana kwa kiwango cha juu (uwiano wa idadi ya elektroni zinazohusika katika mmenyuko kwa jumla ya idadi ya fotoni za tukio) ya 9.8% kwa urefu wa wimbi la 400 nm. Zaidi ya hayo, uchambuzi wa kimuundo uliofanywa katika mmenyuko wote ulionyesha kuwa KGF-10 ilifanyiwa marekebisho ya kimuundo ambayo yalichangia kupungua kwa fotokatalitiki.
Utafiti huu unaonyesha kwa mara ya kwanza kichocheo cha fotokotalisti chenye msingi wa bati chenye sehemu moja, chenye thamani isiyo na metali ili kuharakisha ubadilishaji wa kaboni dioksidi ili kuunda. Sifa za ajabu za KGF-10 zilizogunduliwa na timu zinafungua uwezekano mpya wa matumizi yake kama kichocheotalisti katika michakato kama vile kupunguza uzalishaji wa CO2 kwa kutumia nishati ya jua.
Profesa Maeda alihitimisha: "Matokeo yetu yanaonyesha kwamba MOF zinaweza kutumika kama jukwaa la kutumia metali zisizo na sumu, za gharama nafuu, na zenye utajiri wa ardhi ili kuunda kazi bora za upigaji picha ambazo kwa kawaida haziwezi kufikiwa kwa kutumia miundo tata ya metali ya molekuli."
Kamakura Y et al (2023) Mifumo ya metali-kikaboni inayotokana na bati(II) huwezesha kupunguza kwa ufanisi na uteuzi wa kaboni dioksidi hadi kwenye uundaji chini ya mwanga unaoonekana. Kemia Inayotumika, Toleo la Kimataifa. doi:10.1002/ani.202305923
Katika mahojiano haya, Dkt. Stuart Wright, Mwanasayansi Mkuu katika Gatan/EDAX, anajadiliana na AZoMaterials matumizi mengi ya utenganishaji wa elektroni nyuma ya umeme (EBSD) katika sayansi ya vifaa na metallurjia.
Katika mahojiano haya, AZoM inajadili uzoefu wa kuvutia wa miaka 30 wa Avantes katika spectroscopy, dhamira yao na mustakabali wa bidhaa hiyo na Meneja wa Bidhaa wa Avantes Ger Loop.
Katika mahojiano haya, AZoM inazungumza na Andrew Storey wa LECO kuhusu spektroskopia ya kutoa mwanga na uwezo unaotolewa na LECO GDS950.
Kamera za ClearView® zenye utendaji wa hali ya juu huboresha utendaji wa hadubini ya elektroni ya upitishaji wa kawaida (TEM).
Kichakataji cha Taya cha Maabara ya XRF Scientific Orbis ni kichakataji laini chenye hatua mbili ambacho ufanisi wa kichakataji cha taya unaweza kupunguza ukubwa wa sampuli hadi mara 55 ya ukubwa wake wa awali.
Jifunze kuhusu Hysitron PI 89 SEM picoindenter ya Bruer, picoindenter ya kisasa ya uchambuzi wa nanomekaniki wa kiasi katika hali halisi.
Soko la semiconductor duniani limeingia katika kipindi cha kusisimua. Mahitaji ya teknolojia ya chipu yamesababisha na kukwamisha tasnia, na uhaba wa sasa wa chipu unatarajiwa kuendelea kwa muda. Mitindo ya sasa inaweza kuunda mustakabali wa tasnia, na mwelekeo huu utaendelea kujitokeza.
Tofauti kuu kati ya betri za graphene na betri za hali ngumu ni muundo wa kila elektrodi. Ingawa kathodi kwa kawaida hubadilishwa, alotropu za kaboni pia zinaweza kutumika kutengeneza anodi.
Katika miaka ya hivi karibuni, Intaneti ya Mambo imeanzishwa haraka katika karibu sekta zote, lakini ni muhimu hasa katika tasnia ya magari ya umeme.


Muda wa chapisho: Novemba-09-2023