CO2 fotoreduksiyası üçün qalay əsaslı metal-üzvi çərçivələr

Təcrübənizi təkmilləşdirmək üçün kukilərdən istifadə edirik. Bu sayta baxmağa davam etməklə, siz kukilərdən istifadəmizə razılıq verirsiniz. Daha çox məlumat.
İqtisadiyyatın yüksək karbonlu yanacaqlara davamlı tələbatı atmosferdə karbon qazının (CO2) artmasına səbəb olub. Karbon qazı tullantılarını azaltmaq üçün səylər göstərilsə belə, onlar artıq atmosferdə olan qazın zərərli təsirlərini aradan qaldırmaq üçün kifayət deyil.
Beləliklə, alimlər atmosferdə olan karbon qazını formik turşu (HCOOH) və metanol kimi faydalı molekullara çevirməklə istifadə etməyin yaradıcı yollarını inkişaf etdiriblər. Görünən işıqdan istifadə edərək karbon qazının fotokatalitik fotoreduksiyası bu cür çevrilmələr üçün geniş yayılmış bir üsuldur.
Tokio Texnologiya İnstitutunun professoru Kazuhiko Maedanın rəhbərlik etdiyi bir qrup alim böyük irəliləyiş əldə etmiş və bunu 8 may 2023-cü il tarixli “Angewandte Chemie” beynəlxalq nəşrində sənədləşdirmişdir.
Onlar karbon qazının selektiv fotoreduksiyasına imkan verən qalay əsaslı metal-üzvi çərçivə (MOF) yaratdılar. Tədqiqatçılar kimyəvi formulu [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: tritiosianur turşusu və MeOH: metanol) olan yeni qalay (Sn) əsaslı MOF yaradırlar.
Görünən işığa əsaslanan CO2 fotokatalizatorlarının əksəriyyəti əsas komponentləri kimi nadir qiymətli metallardan istifadə edir. Bundan əlavə, işığın udulması və katalitik funksiyaların çox sayda metaldan ibarət tək bir molekulyar vahidə inteqrasiyası uzun müddətdir davam edən bir problem olaraq qalır. Beləliklə, Sn hər iki problemi həll edə bildiyinə görə ideal namizəddir.
MOF-lar metallar və üzvi materiallar üçün ən yaxşı materiallardır və MOF-lar ənənəvi nadir torpaq fotokatalizatorlarına daha ekoloji cəhətdən təmiz alternativ kimi öyrənilir.
Sn, fotokatalitik proses zamanı katalizator və zibilçi kimi çıxış edə bildiyinə görə, MOF əsaslı fotokatalizatorlar üçün potensial seçimdir. Qurğuşun, dəmir və sirkonium əsaslı MOF-lar geniş şəkildə tədqiq olunsa da, qalay əsaslı MOF-lar haqqında az məlumat var.
Qalay əsaslı MOF KGF-10 hazırlamaq üçün başlanğıc maddələr kimi H3ttc, MeOH və qalay xlorid istifadə edilmişdir və tədqiqatçılar elektron donoru və hidrogen mənbəyi kimi xidmət edən 1,3-dimetil-2-fenil-2,3-dihidro-1H-benzo[d]imidazoldan istifadə etməyə qərar vermişlər.
Nəticədə əldə edilən KGF-10 daha sonra müxtəlif analitik proseslərə məruz qalır. Onlar materialın 2,5 eV zolaq boşluğuna malik olduğunu, görünən işığın dalğa uzunluqlarını ududuğunu və orta dərəcədə karbon qazı adsorbsiya qabiliyyətinə malik olduğunu aşkar etdilər.
Alimlər bu yeni materialın fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərini başa düşdükdən sonra, görünən işığın iştirakı ilə karbon qazının reduksiyasını katalizləşdirmək üçün istifadə etdilər. Onlar KGF-10-un əlavə fotosensibilizatorlara və ya katalizatorlara ehtiyac olmadan 99%-ə qədər səmərəliliklə CO2-ni formata (HCOO–) çevirə biləcəyini aşkar etdilər.
Həmçinin, 400 nm dalğa uzunluğunda rekord yüksək görünən kvant çıxımına (reaksiyada iştirak edən elektronların sayının düşən fotonların ümumi sayına nisbəti) 9,8% bərabərdir. Bundan əlavə, reaksiya boyunca aparılan struktur təhlili göstərdi ki, KGF-10 fotokatalitik reduksiyanı təşviq edən struktur dəyişikliklərinə məruz qalıb.
Bu tədqiqat ilk dəfə olaraq karbon qazının formaya çevrilməsini sürətləndirmək üçün yüksək səmərəli, tək komponentli, qiymətli metallardan azad qalay əsaslı fotokatalizator təqdim edir. Komanda tərəfindən kəşf edilən KGF-10-un diqqətəlayiq xüsusiyyətləri, günəş enerjisindən istifadə edərək CO2 emissiyalarının azaldılması kimi proseslərdə fotokatalizator kimi istifadəsi üçün yeni imkanlar açır.
Professor Maeda belə bir nəticəyə gəldi: “Nəticələrimiz göstərir ki, MOF-lar molekulyar metal komplekslərindən istifadə etməklə adətən əldə edilə bilməyən üstün fotokatalitik funksiyalar yaratmaq üçün toksik olmayan, ucuz və torpaqla zəngin metallardan istifadə etmək üçün platforma kimi xidmət edə bilər.”
Kamakura Y və digərləri (2023) Qalay(II) əsaslı metal-üzvi çərçivələr görünən işıq altında karbon qazının əmələ gəlməsi üçün səmərəli və selektiv şəkildə reduksiyasına imkan verir. Tətbiqi Kimya, Beynəlxalq Nəşr. doi:10.1002/ani.202305923
Bu müsahibədə Gatan/EDAX-ın baş elmi işçisi Dr. Stüart Rayt AZoMaterials ilə materialşünaslıq və metallurgiyada elektronların geri səpələnməsi difraksiyasının (EBSD) bir çox tətbiqini müzakirə edir.
Bu müsahibədə AZoM, Avantes-in spektroskopiya sahəsindəki təsirli 30 illik təcrübəsini, missiyasını və məhsul xəttinin gələcəyini Avantes Məhsul Meneceri Ger Loop ilə müzakirə edir.
Bu müsahibədə AZoM, LECO-dan Andrew Storey ilə parıltı boşalması spektroskopiyası və LECO GDS950-nin təklif etdiyi imkanlar haqqında danışır.
ClearView® yüksək performanslı sintillyasiya kameraları rutin ötürmə elektron mikroskopiyasının (TEM) performansını artırır.
XRF Scientific Orbis Laboratory Çənə Əzmə Maşını, çənə əzmə səmərəliliyi ilə nümunə ölçüsünü orijinal ölçüsündən 55 dəfəyə qədər azalda bilən ikiqat təsirli incə əzmə maşınıdır.
Bruer-in yerində kəmiyyət nanomekanik analiz üçün ən müasir pikoindenter olan Hysitron PI 89 SEM pikoindenteri haqqında məlumat əldə edin.
Qlobal yarımkeçirici bazarı həyəcanverici bir dövrə qədəm qoyub. Çip texnologiyasına tələbat sənayeni həm irəli aparıb, həm də mane olub və mövcud çip çatışmazlığının bir müddət davam etməsi gözlənilir. Mövcud tendensiyalar sənayenin gələcəyini formalaşdıra bilər və bu tendensiya inkişaf etməyə davam edəcək.
Qrafen batareyaları ilə bərk hal batareyaları arasındakı əsas fərq hər bir elektrodun tərkibidir. Katod adətən modifikasiya olunsa da, karbonun allotroplarından anodların hazırlanması üçün də istifadə etmək olar.
Son illərdə Əşyaların İnterneti demək olar ki, bütün sahələrə sürətlə tətbiq olunsa da, bu, xüsusilə elektrikli nəqliyyat vasitələri sənayesində vacibdir.


Yazı vaxtı: 09 Noyabr 2023