چارچوب‌های فلزی-آلی مبتنی بر قلع برای کاهش نوری CO2

ما از کوکی‌ها برای بهبود تجربه شما استفاده می‌کنیم. با ادامه مرور این سایت، شما با استفاده ما از کوکی‌ها موافقت می‌کنید. اطلاعات بیشتر.
تقاضای مداوم اقتصاد برای سوخت‌های با کربن بالا منجر به افزایش دی اکسید کربن (CO2) در جو شده است. حتی اگر تلاش‌هایی برای کاهش انتشار دی اکسید کربن انجام شود، این تلاش‌ها برای معکوس کردن اثرات مضر این گاز که از قبل در جو وجود دارد، کافی نیست.
بنابراین دانشمندان با تبدیل دی اکسید کربن موجود در جو به مولکول‌های مفیدی مانند اسید فرمیک (HCOOH) و متانول، روش‌های خلاقانه‌ای برای استفاده از آن ابداع کرده‌اند. کاهش نوری فوتوکاتالیستی دی اکسید کربن با استفاده از نور مرئی، روشی رایج برای چنین تبدیلاتی است.
تیمی از دانشمندان موسسه فناوری توکیو، به رهبری پروفسور کازوهیکو مائدا، پیشرفت بزرگی داشته‌اند و آن را در نشریه بین‌المللی «Angewandte Chemie» مورخ ۸ مه ۲۰۲۳ مستند کرده‌اند.
آنها یک چارچوب فلزی-آلی (MOF) مبتنی بر قلع ساختند که امکان کاهش نوری انتخابی دی اکسید کربن را فراهم می‌کند. محققان یک MOF جدید مبتنی بر قلع (Sn) با فرمول شیمیایی [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: تری تیو سیانوریک اسید و MeOH: متانول) ایجاد کردند.
بیشتر فوتوکاتالیست‌های CO2 مبتنی بر نور مرئی با راندمان بالا، از فلزات گرانبهای کمیاب به عنوان اجزای اصلی خود استفاده می‌کنند. علاوه بر این، ادغام جذب نور و عملکردهای کاتالیزوری در یک واحد مولکولی واحد متشکل از تعداد زیادی فلز، همچنان یک چالش دیرینه است. بنابراین، قلع یک کاندیدای ایده‌آل است زیرا می‌تواند هر دو مشکل را حل کند.
MOFها بهترین مواد برای فلزات و مواد آلی هستند و MOFها به عنوان جایگزینی سبزتر برای فوتوکاتالیست‌های سنتی عناصر کمیاب خاکی مورد مطالعه قرار می‌گیرند.
قلع یک انتخاب بالقوه برای فوتوکاتالیست‌های مبتنی بر MOF است زیرا می‌تواند در طول فرآیند فوتوکاتالیستی به عنوان کاتالیزور و جاذب عمل کند. اگرچه MOFهای مبتنی بر سرب، آهن و زیرکونیوم به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته‌اند، اما اطلاعات کمی در مورد MOFهای مبتنی بر قلع وجود دارد.
H3ttc، MeOH و کلرید قلع به عنوان مواد اولیه برای تهیه MOF مبتنی بر قلع KGF-10 استفاده شدند و محققان تصمیم گرفتند از 1،3-دی متیل-2-فنیل-2،3-دی هیدرو-1H-بنزو[d]ایمیدازول به عنوان دهنده الکترون و منبع هیدروژن استفاده کنند.
سپس KGF-10 حاصل تحت فرآیندهای تحلیلی مختلفی قرار گرفت. آنها دریافتند که این ماده دارای شکاف باند 2.5 eV است، طول موج‌های نور مرئی را جذب می‌کند و ظرفیت جذب دی اکسید کربن متوسطی دارد.
هنگامی که دانشمندان خواص فیزیکی و شیمیایی این ماده جدید را درک کردند، از آن برای کاتالیز کاهش دی اکسید کربن در حضور نور مرئی استفاده کردند. آنها دریافتند که KGF-10 می‌تواند CO2 را به طور موثر و انتخابی با راندمان تا 99٪ و بدون نیاز به حساس کننده‌های نوری یا کاتالیزورهای اضافی به فرمات (HCOO-) تبدیل کند.
همچنین دارای بازده کوانتومی ظاهری (نسبت تعداد الکترون‌های درگیر در واکنش به تعداد کل فوتون‌های فرودی) 9.8٪ در طول موج 400 نانومتر است که رکورد بالایی محسوب می‌شود. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل ساختاری انجام شده در طول واکنش نشان داد که KGF-10 دستخوش اصلاحات ساختاری شده است که باعث کاهش فوتوکاتالیستی می‌شود.
این مطالعه برای اولین بار یک فوتوکاتالیست مبتنی بر قلع بسیار کارآمد، تک جزئی و بدون فلز گرانبها را برای تسریع تبدیل دی اکسید کربن به فرمات ارائه می‌دهد. خواص قابل توجه KGF-10 که توسط این تیم کشف شده است، امکانات جدیدی را برای استفاده از آن به عنوان یک فوتوکاتالیست در فرآیندهایی مانند کاهش انتشار CO2 با استفاده از انرژی خورشیدی فراهم می‌کند.
پروفسور مائدا نتیجه گرفت: «نتایج ما نشان می‌دهد که MOFها می‌توانند به عنوان بستری برای استفاده از فلزات غیرسمی، کم‌هزینه و غنی از زمین برای ایجاد عملکردهای فوتوکاتالیستی برتر که معمولاً با استفاده از کمپلکس‌های فلزی مولکولی قابل دستیابی نیستند، عمل کنند.»
کاماکورا وای و همکاران (2023) چارچوب‌های فلزی-آلی مبتنی بر قلع (II) امکان کاهش کارآمد و انتخابی دی اکسید کربن به شکل‌گیری را تحت نور مرئی فراهم می‌کنند. شیمی کاربردی، نسخه بین‌المللی. doi:10.1002/ani.202305923
در این مصاحبه، دکتر استوارت رایت، دانشمند ارشد Gatan/EDAX، با AZoMaterials در مورد کاربردهای فراوان پراش الکترون‌های برگشتی (EBSD) در علم مواد و متالورژی بحث می‌کند.
در این مصاحبه، AZoM در مورد 30 سال تجربه چشمگیر Avantes در طیف‌سنجی، ماموریت آنها و آینده خط تولید با مدیر محصول Avantes، Ger Loop، بحث می‌کند.
در این مصاحبه، AZoM با اندرو استوری از LECO در مورد طیف‌سنجی تخلیه تابشی و قابلیت‌های ارائه شده توسط LECO GDS950 صحبت می‌کند.
دوربین‌های سنتیلاسیون با عملکرد بالای ClearView® عملکرد میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) معمول را بهبود می‌بخشند.
سنگ شکن فکی آزمایشگاهی اوربیس علمی XRF یک سنگ شکن ریز دوکاره است که راندمان سنگ شکن فکی آن می‌تواند اندازه نمونه را تا 55 برابر اندازه اصلی آن کاهش دهد.
درباره پیکویندانتر SEM مدل Hysitron PI 89 ساخت شرکت Bruer، یک پیکویندانتر پیشرفته برای آنالیز نانومکانیکی کمی درجا، اطلاعات کسب کنید.
بازار جهانی نیمه‌هادی‌ها وارد دوره‌ای هیجان‌انگیز شده است. تقاضا برای فناوری تراشه هم محرک و هم مانع این صنعت بوده است و انتظار می‌رود کمبود فعلی تراشه برای مدتی ادامه یابد. روندهای فعلی ممکن است آینده این صنعت را شکل دهند و این روند همچنان ادامه خواهد یافت.
تفاوت اصلی بین باتری‌های گرافنی و باتری‌های حالت جامد، ترکیب هر الکترود است. اگرچه کاتد معمولاً اصلاح می‌شود، اما می‌توان از آلوتروپ‌های کربن نیز برای ساخت آند استفاده کرد.
در سال‌های اخیر، اینترنت اشیا به سرعت در تقریباً همه صنایع وارد شده است، اما در صنعت خودروهای برقی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.


زمان ارسال: نوامبر-09-2023