Mga balangkas na metal-organiko na nakabatay sa lata para sa photoreduction ng CO2

Gumagamit kami ng cookies upang mapabuti ang iyong karanasan. Sa pamamagitan ng patuloy na pag-browse sa site na ito, sumasang-ayon ka sa aming paggamit ng cookies. Para sa karagdagang impormasyon.
Ang patuloy na pangangailangan ng ekonomiya para sa mga panggatong na may mataas na carbon ay humantong sa pagtaas ng carbon dioxide (CO2) sa atmospera. Kahit na may mga pagsisikap na gawin upang mabawasan ang mga emisyon ng carbon dioxide, hindi pa rin sapat ang mga ito upang mabaliktad ang mga mapaminsalang epekto ng gas na nasa atmospera na.
Kaya naman nakabuo ang mga siyentipiko ng mga malikhaing paraan upang magamit ang carbon dioxide na nasa atmospera na sa pamamagitan ng pag-convert nito sa mga kapaki-pakinabang na molekula tulad ng formic acid (HCOOH) at methanol. Ang photocatalytic photoreduction ng carbon dioxide gamit ang nakikitang liwanag ay isang karaniwang pamamaraan para sa mga naturang transpormasyon.
Isang pangkat ng mga siyentipiko mula sa Tokyo Institute of Technology, sa pangunguna ni Propesor Kazuhiko Maeda, ang nakagawa ng malaking pag-unlad at idinokumento ito sa internasyonal na publikasyong "Angewandte Chemie" na may petsang Mayo 8, 2023.
Gumawa sila ng isang metal-organic framework (MOF) na nakabatay sa lata na nagbibigay-daan sa piling photoreduction ng carbon dioxide. Lumikha ang mga mananaliksik ng isang bagong MOF na nakabatay sa lata (Sn) na may kemikal na pormulang [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: trithiocyanuric acid at MeOH: methanol).
Karamihan sa mga photocatalyst na nakabase sa CO2 na may mataas na kahusayan na nakikitang liwanag ay gumagamit ng mga bihirang mahalagang metal bilang kanilang pangunahing sangkap. Bukod dito, ang pagsasama ng pagsipsip ng liwanag at mga catalytic function sa isang solong molekular na yunit na binubuo ng isang malaking bilang ng mga metal ay nananatiling isang matagal nang hamon. Kaya, ang Sn ay isang mainam na kandidato dahil maaari nitong lutasin ang parehong problema.
Ang mga MOF ang pinakamahusay na materyales para sa mga metal at organikong materyales, at ang mga MOF ay pinag-aaralan bilang isang mas luntiang alternatibo sa mga tradisyonal na rare earth photocatalyst.
Ang Sn ay isang potensyal na pagpipilian para sa mga photocatalyst na nakabatay sa MOF dahil maaari itong magsilbing katalista at scavenger sa panahon ng proseso ng photocatalytic. Bagama't malawakang pinag-aralan ang mga MOF na nakabatay sa lead, iron, at zirconium, kakaunti pa ang nalalaman tungkol sa mga MOF na nakabatay sa tin.
Ang H3ttc, MeOH at tin chloride ay ginamit bilang panimulang sangkap upang ihanda ang MOF KGF-10 na nakabatay sa lata, at nagpasya ang mga mananaliksik na gumamit ng 1,3-dimethyl-2-phenyl-2,3-dihydro-1H-benzo[d]imidazole. Nagsisilbing donor ng elektron at pinagmumulan ng hydrogen.
Ang nagresultang KGF-10 ay isinasailalim sa iba't ibang prosesong analitikal. Natuklasan nila na ang materyal ay may bandgap na 2.5 eV, sumisipsip ng mga wavelength ng nakikitang liwanag, at may katamtamang kapasidad sa pagsipsip ng carbon dioxide.
Nang maunawaan ng mga siyentipiko ang mga pisikal at kemikal na katangian ng bagong materyal na ito, ginamit nila ito upang mapadali ang pagbawas ng carbon dioxide sa presensya ng nakikitang liwanag. Natuklasan nila na ang KGF-10 ay maaaring mahusay at piliing mag-convert ng CO2 sa formate (HCOO–) na may hanggang 99% na kahusayan nang hindi nangangailangan ng karagdagang mga photosensitizer o catalyst.
Mayroon din itong rekord na mataas na apparent quantum yield (ang ratio ng bilang ng mga electron na kasangkot sa reaksyon sa kabuuang bilang ng mga incident photon) na 9.8% sa wavelength na 400 nm. Bukod dito, ang structural analysis na isinagawa sa buong reaksyon ay nagpakita na ang KGF-10 ay sumailalim sa mga structural modification na nagtaguyod ng photocatalytic reduction.
Sa unang pagkakataon, inilalahad ng pag-aaral na ito ang isang lubos na mahusay, iisang bahagi, at walang mahalagang metal na tin-based photocatalyst upang mapabilis ang conversion ng carbon dioxide sa formate. Ang mga kahanga-hangang katangian ng KGF-10 na natuklasan ng pangkat ay nagbubukas ng mga bagong posibilidad para sa paggamit nito bilang isang photocatalyst sa mga proseso tulad ng pagbabawas ng mga emisyon ng CO2 gamit ang solar energy.
Nagtapos si Propesor Maeda: "Ipinapahiwatig ng aming mga resulta na ang mga MOF ay maaaring magsilbing plataporma para sa paggamit ng mga hindi nakakalason, mababang halaga, at mayaman sa lupa na mga metal upang lumikha ng mga superior na photocatalytic function na karaniwang hindi makakamit gamit ang mga molecular metal complex."
Kamakura Y et al (2023) Ang mga balangkas na metal-organiko na nakabatay sa Tin(II) ay nagbibigay-daan sa mahusay at piling pagbawas ng carbon dioxide sa pagbuo sa ilalim ng nakikitang liwanag. Applied Chemistry, International Edition. doi:10.1002/ani.202305923
Sa panayam na ito, tinalakay ni Dr. Stuart Wright, Senior Scientist sa Gatan/EDAX, kasama ang AZoMaterials ang maraming aplikasyon ng electron backscatter diffraction (EBSD) sa agham ng mga materyales at metalurhiya.
Sa panayam na ito, tatalakayin ng AZoM ang kahanga-hangang 30 taon ng karanasan ng Avantes sa spectroscopy, ang kanilang misyon, at ang kinabukasan ng linya ng produkto kasama ang Product Manager ng Avantes na si Ger Loop.
Sa panayam na ito, nakipag-usap ang AZoM kay Andrew Storey ng LECO tungkol sa glow discharge spectroscopy at sa mga kakayahang iniaalok ng LECO GDS950.
Pinapahusay ng mga high-performance scintillation camera ng ClearView® ang pagganap ng routine transmission electron microscopy (TEM).
Ang XRF Scientific Orbis Laboratory Jaw Crusher ay isang dual-action fine crusher na ang kahusayan ng jaw crusher ay kayang bawasan ang laki ng sample nang hanggang 55 beses ang orihinal nitong laki.
Alamin ang tungkol sa Bruer's Hysitron PI 89 SEM picoindenter, isang makabagong picoindenter para sa in situ quantitative nanomechanical analysis.
Ang pandaigdigang pamilihan ng semiconductor ay pumasok sa isang kapana-panabik na panahon. Ang pangangailangan para sa teknolohiya ng chip ay parehong nagtulak at humadlang sa industriya, at ang kasalukuyang kakulangan sa chip ay inaasahang magpapatuloy sa loob ng ilang panahon. Ang mga kasalukuyang uso ay maaaring humubog sa hinaharap ng industriya, at ang usong ito ay patuloy na magpapatuloy.
Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga bateryang graphene at mga solid-state na baterya ay ang komposisyon ng bawat elektrod. Bagama't karaniwang binabago ang katodo, ang mga allotropo ng carbon ay maaari ding gamitin upang gumawa ng mga anod.
Sa mga nakaraang taon, ang Internet of Things ay mabilis na ipinakilala sa halos lahat ng industriya, ngunit ito ay lalong mahalaga sa industriya ng electric vehicle.


Oras ng pag-post: Nob-09-2023