Folosim cookie-uri pentru a vă îmbunătăți experiența. Prin continuarea navigării pe acest site, sunteți de acord cu utilizarea cookie-urilor. Mai multe informații.
Cererea continuă a economiei pentru combustibili cu conținut ridicat de carbon a dus la o creștere a dioxidului de carbon (CO2) din atmosferă. Chiar dacă se depun eforturi pentru a reduce emisiile de dioxid de carbon, acestea nu sunt suficiente pentru a inversa efectele nocive ale gazului deja prezent în atmosferă.
Așadar, oamenii de știință au dezvoltat modalități creative de a utiliza dioxidul de carbon existent deja în atmosferă, transformându-l în molecule utile, cum ar fi acidul formic (HCOOH) și metanolul. Fotoreducerea fotocatalitică a dioxidului de carbon folosind lumina vizibilă este o metodă comună pentru astfel de transformări.
O echipă de oameni de știință de la Institutul de Tehnologie din Tokyo, condusă de profesorul Kazuhiko Maeda, a făcut progrese majore și le-a documentat în publicația internațională „Angewandte Chemie” din 8 mai 2023.
Cercetătorii au creat o structură metalo-organică (MOF) pe bază de staniu care permite fotoreducerea selectivă a dioxidului de carbon. Cercetătorii au creat o nouă MOF pe bază de staniu (Sn) cu formula chimică [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: acid tritiocianuric și MeOH: metanol).
Majoritatea fotocatalizatorilor de CO2 pe bază de lumină vizibilă, cu eficiență ridicată, utilizează metale prețioase rare ca și componente principale. Mai mult, integrarea absorbției luminii și a funcțiilor catalitice într-o singură unitate moleculară compusă dintr-un număr mare de metale rămâne o provocare de lungă durată. Prin urmare, Sn este un candidat ideal, deoarece poate rezolva ambele probleme.
MOF-urile sunt cele mai bune materiale pentru metale și materiale organice, iar MOF-urile sunt studiate ca o alternativă mai ecologică la fotocatalizatorii tradiționali din pământuri rare.
Sn este o opțiune potențială pentru fotocatalizatorii pe bază de MOF, deoarece poate acționa ca un catalizator și un agent de eliminare a substanțelor în timpul procesului fotocatalitic. Deși MOF-urile pe bază de plumb, fier și zirconiu au fost studiate pe larg, se cunosc puține lucruri despre MOF-urile pe bază de staniu.
H3ttc, MeOH și clorură de staniu au fost utilizate ca ingrediente de pornire pentru prepararea MOF KGF-10 pe bază de staniu, iar cercetătorii au decis să utilizeze 1,3-dimetil-2-fenil-2,3-dihidro-1H-benzo[d]imidazol, care servește ca donor de electroni și sursă de hidrogen.
KGF-10 rezultat este apoi supus diferitelor procese analitice. Ei au descoperit că materialul are o bandă interzisă de 2,5 eV, absoarbe lungimi de undă ale luminii vizibile și are o capacitate moderată de adsorbție a dioxidului de carbon.
Odată ce oamenii de știință au înțeles proprietățile fizice și chimice ale acestui nou material, l-au folosit pentru a cataliza reducerea dioxidului de carbon în prezența luminii vizibile. Ei au descoperit că KGF-10 poate converti eficient și selectiv CO2 în formiat (HCOO–) cu o eficiență de până la 99%, fără a fi nevoie de fotosensibilizatori sau catalizatori suplimentari.
De asemenea, are un randament cuantic aparent record (raportul dintre numărul de electroni implicați în reacție și numărul total de fotoni incidenți) de 9,8% la o lungime de undă de 400 nm. Mai mult, analiza structurală efectuată pe tot parcursul reacției a arătat că KGF-10 a suferit modificări structurale care au promovat reducerea fotocatalitică.
Acest studiu prezintă pentru prima dată un fotocatalizator pe bază de staniu, monocomponent, fără metale prețioase, extrem de eficient, pentru accelerarea conversiei dioxidului de carbon în formiat. Proprietățile remarcabile ale KGF-10 descoperite de echipă deschid noi posibilități pentru utilizarea sa ca fotocatalizator în procese precum reducerea emisiilor de CO2 folosind energia solară.
Profesorul Maeda a concluzionat: „Rezultatele noastre indică faptul că MOF-urile pot servi drept platformă pentru utilizarea metalelor netoxice, cu costuri reduse și bogate în pământ pentru a crea funcții fotocatalitice superioare, care sunt de obicei imposibil de atins folosind complexe metalice moleculare.”
Kamakura Y și colab. (2023) Structurile metalo-organice pe bază de staniu(II) permit reducerea eficientă și selectivă a dioxidului de carbon până la formarea sub lumină vizibilă. Applied Chemistry, Ediție Internațională. doi:10.1002/ani.202305923
În acest interviu, Dr. Stuart Wright, cercetător principal la Gatan/EDAX, discută cu AZoMaterials despre numeroasele aplicații ale difracției de retrodifuzie a electronilor (EBSD) în știința materialelor și metalurgie.
În acest interviu, AZoM discută despre impresionanta experiență de 30 de ani a Avantes în spectroscopie, misiunea lor și viitorul liniei de produse cu Ger Loop, manager de produs Avantes.
În acest interviu, AZoM discută cu Andrew Storey de la LECO despre spectroscopia de descărcare luminiscentă și capacitățile oferite de LECO GDS950.
Camerele de scintilație de înaltă performanță ClearView® îmbunătățesc performanța microscopiei electronice de transmisie (TEM) de rutină.
Concasorul cu fălci de laborator XRF Scientific Orbis este un concasor fin cu acțiune dublă a cărui eficiență poate reduce dimensiunea probei de până la 55 de ori față de dimensiunea inițială.
Aflați mai multe despre picoindentatorul Bruer Hysitron PI 89 SEM, un picoindentator de ultimă generație pentru analiza nanomecanică cantitativă in situ.
Piața globală a semiconductorilor a intrat într-o perioadă interesantă. Cererea de tehnologie pentru cipuri a impulsionat și a împiedicat industria, iar actuala lipsă de cipuri este de așteptat să continue o perioadă. Tendințele actuale pot modela viitorul industriei, iar această tendință va continua să se manifeste.
Principala diferență dintre bateriile cu grafen și bateriile în stare solidă este compoziția fiecărui electrod. Deși catodul este de obicei modificat, alotropii carbonului pot fi utilizați și pentru a realiza anozi.
În ultimii ani, Internetul Lucrurilor a fost introdus rapid în aproape toate industriile, dar este deosebit de important în industria vehiculelor electrice.