Käytämme evästeitä käyttökokemuksesi parantamiseksi. Jatkamalla sivuston selaamista hyväksyt evästeiden käytön. Lisätietoja.
Talouden jatkuva kysyntä runsashiilisten polttoaineiden käytölle on johtanut hiilidioksidin (CO2) määrän kasvuun ilmakehässä. Vaikka hiilidioksidipäästöjä pyrittäisiin vähentämään, ne eivät riitä kääntämään ilmakehässä jo olevan kaasun haitallisia vaikutuksia.
Niinpä tiedemiehet ovat kehittäneet luovia tapoja hyödyntää ilmakehässä jo olevaa hiilidioksidia muuttamalla sitä hyödyllisiksi molekyyleiksi, kuten muurahaishapoksi (HCOOH) ja metanoliksi. Hiilidioksidin fotokatalyyttinen fotopelkistys näkyvän valon avulla on yleinen menetelmä tällaisiin muunnoksiin.
Professori Kazuhiko Maedan johtama Tokion teknillisen korkeakoulun tiedemiesryhmä on saavuttanut merkittävää edistystä ja dokumentoinut sen 8. toukokuuta 2023 päivätyssä kansainvälisessä julkaisussa ”Angewandte Chemie”.
He loivat tinapohjaisen metalli-orgaanisen rungon (MOF), joka mahdollistaa hiilidioksidin selektiivisen fotoreduktion. Tutkijat loivat uuden tinaan (Sn) perustuvan MOF:n, jonka kemiallinen kaava on [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: tritiosyanuurihappo ja MeOH: metanoli).
Useimmat erittäin tehokkaat näkyvän valon käyttöön perustuvat CO2-fotokatalyytit käyttävät pääkomponentteinaan harvinaisia ​​jalometalleja. Lisäksi valon absorption ja katalyyttisten toimintojen integrointi yhdeksi molekyyliyksiköksi, joka koostuu suuresta määrästä metalleja, on edelleen pitkäaikainen haaste. Siten Sn on ihanteellinen ehdokas, koska se voi ratkaista molemmat ongelmat.
MOF-materiaalit ovat parhaita materiaaleja metalleille ja orgaanisille materiaaleille, ja MOF-materiaaleja tutkitaan parhaillaan ympäristöystävällisempänä vaihtoehtona perinteisille harvinaisten maametallien fotokatalyyteille.
Sn on mahdollinen valinta MOF-pohjaisille fotokatalyyteille, koska se voi toimia katalyyttinä ja siepparina fotokatalyyttisen prosessin aikana. Vaikka lyijy-, rauta- ja zirkoniumpohjaisia ​​MOF-yhdisteitä on tutkittu laajasti, tinapohjaisista MOF-yhdisteistä tiedetään vain vähän.
Tinapohjaisen MOF KGF-10:n valmistuksessa käytettiin lähtöaineina H3ttc:tä, MeOH:ta ja tinakloridia, ja tutkijat päättivät käyttää 1,3-dimetyyli-2-fenyyli-2,3-dihydro-1H-bentso[d]imidatsolia, joka toimii elektronidonorina ja vedyn lähteenä.
Tuloksena oleva KGF-10 altistetaan sitten erilaisille analyyttisille prosesseille. He havaitsivat, että materiaalin kaistanaukon leveys on 2,5 eV, se absorboi näkyvän valon aallonpituuksia ja sillä on kohtalainen hiilidioksidin adsorptiokyky.
Kun tiedemiehet ymmärsivät tämän uuden materiaalin fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, he käyttivät sitä katalysoimaan hiilidioksidin pelkistymistä näkyvän valon läsnä ollessa. He havaitsivat, että KGF-10 voi tehokkaasti ja selektiivisesti muuntaa CO2:n formiaatiksi (HCOO–) jopa 99 %:n hyötysuhteella ilman lisävaloherkistäjiä tai katalyyttejä.
Sillä on myös ennätyksellisen korkea näennäinen kvanttisaanto (reaktioon osallistuvien elektronien lukumäärän suhde tulevien fotonien kokonaismäärään), 9,8 % 400 nm:n aallonpituudella. Lisäksi reaktion aikana suoritettu rakenneanalyysi osoitti, että KGF-10:ssä tapahtui rakenteellisia muutoksia, jotka edistivät fotokatalyyttistä pelkistystä.
Tässä tutkimuksessa esitellään ensimmäistä kertaa erittäin tehokas, yksikomponenttinen, jalometalliton tinapohjainen fotokatalyytti, joka kiihdyttää hiilidioksidin muuntumista formiaatiksi. Tutkimusryhmän löytämät KGF-10:n merkittävät ominaisuudet avaavat uusia mahdollisuuksia sen käytölle fotokatalyyttinä prosesseissa, kuten hiilidioksidipäästöjen vähentämisessä aurinkoenergian avulla.
Professori Maeda totesi lopuksi: ”Tuloksemme osoittavat, että MOF-yhdisteet voivat toimia alustana myrkyttömien, edullisten ja maapitoisten metallien käytölle sellaisten erinomaisten fotokatalyyttisten toimintojen luomiseksi, jotka ovat tyypillisesti saavuttamattomissa molekyylimetallikomplekseilla.”
Kamakura Y ym. (2023) Tina(II)-pohjaiset metalli-orgaaniset rungot mahdollistavat hiilidioksidin tehokkaan ja selektiivisen pelkistyksen muodostumiseksi näkyvän valon vaikutuksesta. Applied Chemistry, International Edition. doi:10.1002/ani.202305923
Tässä haastattelussa Gatan/EDAX:n vanhempi tutkija, tohtori Stuart Wright, keskustelee AZoMaterialsin kanssa elektronien takaisinsirontadiffraktion (EBSD) monista sovelluksista materiaalitieteessä ja metallurgiassa.
Tässä haastattelussa AZoM keskustelee Avannesin vaikuttavasta 30 vuoden kokemuksesta spektroskopiasta, heidän missiostaan ​​ja tuotelinjan tulevaisuudesta Avannesin tuotepäällikkö Ger Loopin kanssa.
Tässä haastattelussa AZoM keskustelee LECO:n Andrew Storeyn kanssa hohtopurkausspektroskopiasta ja LECO GDS950:n tarjoamista ominaisuuksista.
ClearView®-tehokkaat tuikekamerat parantavat rutiininomaisen läpäisyelektronimikroskopian (TEM) suorituskykyä.
XRF Scientific Orbis Laboratory -leukamurskain on kaksitoiminen hienomurskain, jonka leukamurskaimen tehokkuus voi pienentää näytekokoa jopa 55-kertaiseksi alkuperäiseen kokoonsa verrattuna.
Tutustu Bruerin Hysitron PI 89 SEM -pikoindenteriin, huippuluokan pikoindenteriin in situ -kvantitatiiviseen nanomekaaniseen analyysiin.
Globaalit puolijohdemarkkinat ovat siirtyneet jännittävään ajanjaksoon. Siruteknologian kysyntä on sekä vauhdittanut että haitannut alan kehitystä, ja nykyisen sirupulan odotetaan jatkuvan vielä jonkin aikaa. Nykyiset trendit voivat muokata alan tulevaisuutta, ja tämä trendi tulee jatkumaan.
Grafeeniparistojen ja puolijohdeparistojen tärkein ero on kunkin elektrodin koostumus. Vaikka katodi on yleensä modifioitu, anodien valmistukseen voidaan käyttää myös hiilen allotrooppeja.
Viime vuosina esineiden internet on yleistynyt nopeasti lähes kaikilla toimialoilla, mutta erityisen tärkeää se on sähköajoneuvoteollisuudessa.