Чорчӯбаҳои металлӣ-органикӣ дар асоси қалъагӣ барои фоторедуксияи CO2

Мо барои беҳтар кардани таҷрибаи шумо аз кукиҳо истифода мебарем. Бо идома додани дидани ин сайт, шумо ба истифодаи кукиҳои мо розӣ мешавед. Маълумоти бештар.
Талаботи доимии иқтисодиёт ба сӯзишвории дорои карбонҳои баланд боиси афзоиши гази карбон (CO2) дар атмосфера шудааст. Ҳатто агар кӯшишҳо барои кам кардани партовҳои гази карбон анҷом дода шаванд ҳам, онҳо барои баргардонидани таъсири зараровари газе, ки аллакай дар атмосфера мавҷуд аст, кофӣ нестанд.
Аз ин рӯ, олимон роҳҳои эҷодии истифодаи гази карбони аллакай дар атмосфера бударо тавассути табдил додани он ба молекулаҳои муфид ба монанди кислотаи формик (HCOOH) ва метанол таҳия кардаанд. Фоторедуксияи фотокаталитикии гази карбон бо истифода аз нури намоён як усули маъмули чунин табдилдиҳӣ мебошад.
Гурӯҳе аз олимони Институти технологии Токио, таҳти роҳбарии профессор Казухико Маэда, ба пешрафти назаррас ноил гардида, онро дар нашрияи байналмилалии "Angewandte Chemie" аз 8 майи соли 2023 сабт кардаанд.
Онҳо чаҳорчӯбаи металл-органикӣ (MOF)-ро дар асоси қалъагӣ сохтанд, ки имкон медиҳад фоторедуксияи интихобии гази карбон имконпазир гардад. Муҳаққиқон MOF-и нави дар асоси қалъагӣ (Sn) бо формулаи кимиёвии [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: кислотаи тритиоцианурӣ ва MeOH: метанол) эҷод карданд.
Аксари фотокатализаторҳои CO2, ки ба нури намоён асос ёфтаанд, ҳамчун ҷузъҳои асосии худ аз металлҳои нодири қиматбаҳо истифода мебаранд. Ғайр аз ин, ҳамгироии функсияҳои ҷабби нур ва каталитикӣ ба як воҳиди ягонаи молекулавӣ, ки аз шумораи зиёди металлҳо иборат аст, як мушкили дерина боқӣ мемонад. Ҳамин тариқ, Sn номзади беҳтарин аст, зеро он метавонад ҳарду мушкилотро ҳал кунад.
MOF-ҳо беҳтарин мавод барои металлҳо ва маводҳои органикӣ мебошанд ва MOF-ҳо ҳамчун алтернативаи сабзтар ба фотокатализаторҳои анъанавии нодири замин омӯхта мешаванд.
Sn интихоби эҳтимолӣ барои фотокатализаторҳои дар асоси MOF буда мебошад, зеро он метавонад ҳамчун катализатор ва партовкунанда дар раванди фотокаталитикӣ амал кунад. Гарчанде ки MOF-ҳои дар асоси сурб, оҳан ва цирконий буда ба таври васеъ омӯхта шудаанд, дар бораи MOF-ҳои дар асоси қалъагӣ буда маълумоти кам мавҷуд аст.
H3ttc, MeOH ва хлориди қалъагӣ ҳамчун компонентҳои ибтидоӣ барои тайёр кардани MOF KGF-10 дар асоси қалъагӣ истифода шуданд ва муҳаққиқон тасмим гирифтанд, ки 1,3-диметил-2-фенил-2,3-дигидро-1H-бензо[d]имидазолро истифода баранд, ки ҳамчун донори электрон ва манбаи гидроген хизмат мекунад.
Сипас, KGF-10-и ҳосилшуда ба равандҳои гуногуни таҳлилӣ дучор карда мешавад. Онҳо муайян карданд, ки мавод дорои фосилаи банди 2,5 эВ буда, дарозии мавҷҳои нури намоёнро фурӯ мебарад ва қобилияти мӯътадили адсорбсияи гази карбон дорад.
Пас аз он ки олимон хосиятҳои физикӣ ва химиявии ин маводи навро дарк карданд, онҳо онро барои катализ кардани коҳиши гази карбон дар ҳузури нури намоён истифода бурданд. Онҳо муайян карданд, ки KGF-10 метавонад CO2-ро бо самаранокӣ ва интихобӣ ба формат (HCOO–) бо самаранокии то 99% бидуни ниёз ба фотосенсибилизаторҳо ё катализаторҳои иловагӣ табдил диҳад.
Он инчунин дорои ҳосили рекордии баланди квантии зоҳирӣ (таносуби шумораи электронҳои иштироккунанда дар реаксия ба шумораи умумии фотонҳои афтода) мебошад, ки 9,8% дар дарозии мавҷи 400 нм аст. Ғайр аз ин, таҳлили сохторӣ, ки дар тӯли реаксия гузаронида шуд, нишон дод, ки KGF-10 тағйироти сохториро аз сар гузаронидааст, ки коҳиши фотокаталитикиро мусоидат кардааст.
Ин таҳқиқот бори аввал фотокатализатори хеле самаранок, якҷузъӣ ва бе металлҳои қиматбаҳо, ки аз қалъагӣ сохта шудаанд, барои суръат бахшидан ба табдили гази карбон ба форм пешниҳод мекунад. Хусусиятҳои аҷиби KGF-10, ки аз ҷониби даста кашф шудаанд, имкониятҳои навро барои истифодаи он ҳамчун фотокатализатор дар равандҳо ба монанди кам кардани партовҳои CO2 бо истифода аз энергияи офтобӣ фароҳам меоранд.
Профессор Маэда чунин хулоса кард: "Натиҷаҳои мо нишон медиҳанд, ки MOF-ҳо метавонанд ҳамчун платформа барои истифодаи металлҳои ғайритоксикӣ, арзон ва бой аз замин барои эҷоди функсияҳои фотокаталитикии аъло, ки одатан бо истифода аз комплексҳои металлҳои молекулавӣ дастнорасанд, хизмат кунанд."
Камакура Ю ва ҳамкорон (2023) Чаҳорчӯбаҳои металлӣ-органикӣ дар асоси қалъагӣ (II) имкон медиҳанд, ки гази карбон дар зери нури намоён ба шакл гирифта шавад ва самаранок ва интихобӣ коҳиш дода шавад. Химияи амалӣ, нашри байналмилалӣ. doi:10.1002/ani.202305923
Дар ин мусоҳиба, доктор Стюарт Райт, олими калони Gatan/EDAX, бо AZoMaterials дар бораи татбиқи зиёди дифраксияи парокандагии электрон (EBSD) дар илми мавод ва металлургия сӯҳбат мекунад.
Дар ин мусоҳиба, AZoM бо менеҷери маҳсулоти Avantes Ger Loop дар бораи 30 соли таҷрибаи таъсирбахши Avantes дар соҳаи спектроскопия, рисолати онҳо ва ояндаи хатти маҳсулот сӯҳбат мекунад.
Дар ин мусоҳиба, AZoM бо Эндрю Стори аз LECO дар бораи спектроскопияи разряди дурахшон ва имкониятҳои пешниҳодкардаи LECO GDS950 сӯҳбат мекунад.
Камераҳои сцинтиллятсионии баландсифати ClearView® самаранокии микроскопияи электронии интиқоли муқаррарӣ (TEM)-ро беҳтар мекунанд.
Мошини майдакунандаи ҷоғи XRF Scientific Orbis Laboratory як майдакунаки борик бо амали дуҷониба мебошад, ки самаранокии майдакунандаи ҷоғи он метавонад андозаи намунаро то 55 маротиба андозаи аслии он кам кунад.
Дар бораи пикоиндентери Hysitron PI 89 SEM аз Bruer, ки пикоиндентери муосир барои таҳлили наномеханикии миқдории in situ мебошад, маълумот гиред.
Бозори ҷаҳонии нимноқилҳо ба давраи ҳаяҷоновар ворид шудааст. Талабот ба технологияи чипҳо ҳам ин соҳаро пеш бурдааст ва ҳам монеа эҷод кардааст ва интизор меравад, ки норасоии кунунии чипҳо барои муддате идома ёбад. Тамоюлҳои кунунӣ метавонанд ояндаи соҳаро муайян кунанд ва ин тамоюл минбаъд низ идома хоҳад ёфт.
Фарқи асосии байни батареяҳои графенӣ ва батареяҳои сахтҳол таркиби ҳар як электрод аст. Гарчанде ки катод одатан тағйир дода мешавад, аллотропҳои карбонро инчунин барои сохтани анодҳо истифода бурдан мумкин аст.
Дар солҳои охир, Интернети ашё қариб ба ҳама соҳаҳо босуръат ворид шудааст, аммо он махсусан дар саноати мошинҳои барқӣ муҳим аст.


Вақти нашр: 09 ноябри соли 2023