Oqfsa metall-organiċi bbażati fuq il-landa għat-tnaqqis fotoloġiku tas-CO2

Aħna nużaw il-cookies biex intejbu l-esperjenza tiegħek. Billi tkompli tfittex f'dan is-sit, inti taqbel mal-użu tagħna tal-cookies. Aktar informazzjoni.
Id-domanda kontinwa tal-ekonomija għal fjuwils b'livell għoli ta' karbonju wasslet għal żieda fid-dijossidu tal-karbonju (CO2) fl-atmosfera. Anke jekk isiru sforzi biex jitnaqqsu l-emissjonijiet tad-dijossidu tal-karbonju, dawn mhumiex biżżejjed biex ireġġgħu lura l-effetti ta' ħsara tal-gass li diġà jinsab fl-atmosfera.
Għalhekk ix-xjentisti żviluppaw modi kreattivi biex jużaw id-dijossidu tal-karbonju li diġà jinsab fl-atmosfera billi jikkonvertuh f'molekuli utli bħall-aċidu formiku (HCOOH) u l-metanol. Ir-riduzzjoni fotokatalitika tad-dijossidu tal-karbonju bl-użu tad-dawl viżibbli hija metodu komuni għal trasformazzjonijiet bħal dawn.
Tim ta’ xjentisti mill-Istitut tat-Teknoloġija ta’ Tokyo, immexxi mill-Professur Kazuhiko Maeda, għamel progress kbir u ddokumentah fil-pubblikazzjoni internazzjonali “Angewandte Chemie” tat-8 ta’ Mejju 2023.
Huma ħolqu qafas metall-organiku (MOF) ibbażat fuq il-landa li jippermetti t-tnaqqis fotoattiv selettiv tad-dijossidu tal-karbonju. Ir-riċerkaturi ħolqu MOF ġdid ibbażat fuq il-landa (Sn) bil-formula kimika [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: aċidu tritijoċjanuriku u MeOH: metanol).
Il-biċċa l-kbira tal-fotokatalisti tas-CO2 ibbażati fuq dawl viżibbli effiċjenti ħafna jużaw metalli prezzjużi rari bħala l-komponenti ewlenin tagħhom. Barra minn hekk, l-integrazzjoni tal-assorbiment tad-dawl u l-funzjonijiet katalitiċi f'unità molekulari waħda magħmula minn numru kbir ta' metalli tibqa' sfida li ilha teżisti. Għalhekk, l-Sn huwa kandidat ideali għaliex jista' jsolvi ż-żewġ problemi.
L-MOFs huma l-aqwa materjali għall-metalli u l-materjali organiċi, u l-MOFs qed jiġu studjati bħala alternattiva aktar ekoloġika għall-fotokatalisti tradizzjonali tad-dinja rari.
L-Sn huwa għażla potenzjali għal fotokatalisti bbażati fuq l-MOF għaliex jista' jaġixxi bħala katalist u kennies matul il-proċess fotokatalitiku. Għalkemm l-MOFs ibbażati fuq iċ-ċomb, il-ħadid, u ż-żirkonju ġew studjati b'mod estensiv, ftit li xejn huwa magħruf dwar l-MOFs ibbażati fuq il-landa.
H3ttc, MeOH u klorur tal-landa ntużaw bħala ingredjenti tal-bidu biex jippreparaw il-MOF KGF-10 ibbażat fuq il-landa, u r-riċerkaturi ddeċidew li jużaw 1,3-dimetil-2-fenil-2,3-diidro-1H-benzo[d]imidazole. Dan iservi bħala donatur tal-elettroni u sors ta' idroġenu.
Il-KGF-10 li jirriżulta mbagħad jiġi soġġett għal diversi proċessi analitiċi. Huma sabu li l-materjal għandu bandgap ta' 2.5 eV, jassorbi wavelengths tad-dawl viżibbli, u għandu kapaċità moderata ta' adsorbiment tad-dijossidu tal-karbonju.
Ladarba x-xjentisti fehmu l-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi ta’ dan il-materjal ġdid, użawh biex jikkatalizzaw it-tnaqqis tad-dijossidu tal-karbonju fil-preżenza ta’ dawl viżibbli. Huma sabu li KGF-10 jista’ jikkonverti s-CO2 f’format (HCOO–) b’mod effiċjenti u selettiv b’effiċjenza sa 99% mingħajr il-ħtieġa għal fotosensibilizzaturi jew katalisti addizzjonali.
Għandu wkoll rendiment kwantiku apparenti rekord għoli (il-proporzjon tan-numru ta' elettroni involuti fir-reazzjoni man-numru totali ta' fotoni inċidenti) ta' 9.8% f'tul ta' mewġa ta' 400 nm. Barra minn hekk, l-analiżi strutturali mwettqa matul ir-reazzjoni wriet li KGF-10 għadda minn modifiki strutturali li ppromwovew tnaqqis fotokatalitiku.
Dan l-istudju jippreżenta għall-ewwel darba fotokatalist ibbażat fuq il-landa, b'komponent wieħed u effiċjenti ħafna, mingħajr metalli prezzjużi, biex jaċċelera l-konverżjoni tad-dijossidu tal-karbonju għal format. Il-proprjetajiet notevoli ta' KGF-10 skoperti mit-tim jiftħu possibbiltajiet ġodda għall-użu tiegħu bħala fotokatalist fi proċessi bħat-tnaqqis tal-emissjonijiet tas-CO2 bl-użu tal-enerġija solari.
Il-Professur Maeda kkonkluda: “Ir-riżultati tagħna jindikaw li l-MOFs jistgħu jservu bħala pjattaforma għall-użu ta’ metalli mhux tossiċi, bi prezz baxx, u rikki fid-dinja biex joħolqu funzjonijiet fotokatalitiċi superjuri li tipikament ma jintlaħqux bl-użu ta’ kumplessi tal-metall molekulari.”
Kamakura Y et al (2023) Oqfsa metall-organiċi bbażati fuq il-landa(II) jippermettu tnaqqis effiċjenti u selettiv tad-dijossidu tal-karbonju għall-formazzjoni taħt dawl viżibbli. Kimika Applikata, Edizzjoni Internazzjonali. doi:10.1002/ani.202305923
F'din l-intervista, Dr. Stuart Wright, Xjentist Anzjan f'Gatan/EDAX, jiddiskuti ma' AZoMaterials il-ħafna applikazzjonijiet tad-diffrazzjoni tar-retrotixrid tal-elettroni (EBSD) fix-xjenza tal-materjali u l-metallurġija.
F'din l-intervista, AZoM tiddiskuti t-30 sena ta' esperjenza impressjonanti ta' Avantes fl-ispettroskopija, il-missjoni tagħhom u l-futur tal-linja ta' prodotti mal-Maniġer tal-Prodott ta' Avantes, Ger Loop.
F'din l-intervista, AZoM titkellem ma' Andrew Storey ta' LECO dwar l-ispettroskopija ta' skariku tad-dawl u l-kapaċitajiet offruti mil-LECO GDS950.
Il-kameras ta' scintillazzjoni ta' prestazzjoni għolja ClearView® itejbu l-prestazzjoni tal-mikroskopija elettronika ta' trasmissjoni (TEM) ta' rutina.
L-XRF Scientific Orbis Laboratory Jaw Crusher huwa crusher fin b'azzjoni doppja li l-effiċjenza tal-crusher tax-xedaq tiegħu tista' tnaqqas id-daqs tal-kampjun sa 55 darba d-daqs oriġinali tiegħu.
Tgħallem dwar il-picoindenter Hysitron PI 89 SEM ta' Bruer, picoindenter avvanzat għall-analiżi nanomekkanika kwantitattiva in situ.
Is-suq globali tas-semikondutturi daħal fi żmien eċċitanti. Id-domanda għat-teknoloġija taċ-ċipep kemm mexxiet kif ukoll fixklet l-industrija, u n-nuqqas attwali taċ-ċipep huwa mistenni li jkompli għal xi żmien. Ix-xejriet attwali jistgħu jsawru l-futur tal-industrija, u din ix-xejra se tkompli tiżvolġi.
Id-differenza ewlenija bejn il-batteriji tal-grafene u l-batteriji ta' stat solidu hija l-kompożizzjoni ta' kull elettrodu. Għalkemm il-katodu ġeneralment ikun modifikat, allotropi tal-karbonju jistgħu jintużaw ukoll biex isiru anodi.
Fi snin reċenti, l-Internet tal-Oġġetti ġie introdott malajr fi kważi l-industriji kollha, iżda huwa speċjalment importanti fl-industrija tal-vetturi elettriċi.


Ħin tal-pubblikazzjoni: 09 ta' Novembru 2023