Vi bruger cookies til at forbedre din oplevelse. Ved at fortsætte med at bruge dette websted accepterer du vores brug af cookies. Mere information.
Økonomiens fortsatte efterspørgsel efter brændstoffer med højt kulstofindhold har ført til en stigning i mængden af ​​kuldioxid (CO2) i atmosfæren. Selv hvis der gøres en indsats for at reducere udledningen af ​​kuldioxid, er det ikke nok til at vende de skadelige virkninger af den gas, der allerede er i atmosfæren.
Så har forskere udviklet kreative måder at bruge den kuldioxid, der allerede findes i atmosfæren, ved at omdanne den til nyttige molekyler såsom myresyre (HCOOH) og methanol. Fotokatalytisk fotoreduktion af kuldioxid ved hjælp af synligt lys er en almindelig metode til sådanne transformationer.
Et team af forskere fra Tokyo Institute of Technology, ledet af professor Kazuhiko Maeda, har gjort store fremskridt og dokumenteret det i den internationale publikation “Angewandte Chemie” dateret 8. maj 2023.
De skabte et tinbaseret metalorganisk rammeværk (MOF), der muliggør selektiv fotoreduktion af kuldioxid. Forskerne har skabt en ny tin (Sn)-baseret MOF med den kemiske formel [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: trithiocyanursyre og MeOH: methanol).
De fleste højeffektive CO2-fotokatalysatorer baseret på synligt lys bruger sjældne ædelmetaller som deres hovedkomponenter. Desuden er integrationen af ​​lysabsorption og katalytiske funktioner i en enkelt molekylær enhed bestående af et stort antal metaller fortsat en langvarig udfordring. Sn er derfor en ideel kandidat, fordi det kan løse begge problemer.
MOF'er er de bedste materialer til metaller og organiske materialer, og MOF'er undersøges som et grønnere alternativ til traditionelle fotokatalysatorer af sjældne jordarter.
Sn er et potentielt valg til MOF-baserede fotokatalysatorer, fordi det kan fungere som katalysator og opfangningsmiddel under den fotokatalytiske proces. Selvom bly-, jern- og zirconiumbaserede MOF'er er blevet grundigt undersøgt, vides der kun lidt om tinbaserede MOF'er.
H3ttc, MeOH og tinchlorid blev brugt som udgangsingredienser til at fremstille den tinbaserede MOF KGF-10, og forskerne besluttede at bruge 1,3-dimethyl-2-phenyl-2,3-dihydro-1H-benzo[d]imidazol, der fungerer som elektrondonor og kilde til hydrogen.
Den resulterende KGF-10 underkastes derefter forskellige analytiske processer. De fandt ud af, at materialet har et båndgab på 2,5 eV, absorberer synligt lysbølgelængder og har en moderat kuldioxidadsorptionskapacitet.
Da forskerne forstod de fysiske og kemiske egenskaber ved dette nye materiale, brugte de det til at katalysere reduktionen af ​​kuldioxid i nærvær af synligt lys. De fandt ud af, at KGF-10 effektivt og selektivt kan omdanne CO2 til formiat (HCOO–) med op til 99% effektivitet uden behov for yderligere fotosensibilisatorer eller katalysatorer.
Det har også et rekordhøjt tilsyneladende kvanteudbytte (forholdet mellem antallet af elektroner involveret i reaktionen og det samlede antal indfaldende fotoner) på 9,8% ved en bølgelængde på 400 nm. Desuden viste strukturanalyse udført under hele reaktionen, at KGF-10 undergik strukturelle modifikationer, der fremmede fotokatalytisk reduktion.
Denne undersøgelse præsenterer for første gang en yderst effektiv, enkeltkomponent, ædelmetalfri tinbaseret fotokatalysator til at accelerere omdannelsen af ​​kuldioxid til formiat. De bemærkelsesværdige egenskaber ved KGF-10, som teamet har opdaget, åbner nye muligheder for dets anvendelse som fotokatalysator i processer som reduktion af CO2-udledning ved hjælp af solenergi.
Professor Maeda konkluderede: "Vores resultater tyder på, at MOF'er kan tjene som en platform for at bruge ikke-giftige, billige og jordrige metaller til at skabe overlegne fotokatalytiske funktioner, der typisk er uopnåelige ved hjælp af molekylære metalkomplekser."
Kamakura Y et al. (2023) Tin(II)-baserede metalorganiske rammeværk muliggør effektiv og selektiv reduktion af kuldioxid til dannelse under synligt lys. Anvendt kemi, International udgave. doi:10.1002/ani.202305923
I dette interview diskuterer Dr. Stuart Wright, seniorforsker hos Gatan/EDAX, de mange anvendelser af elektron-tilbagespredningsdiffraktion (EBSD) inden for materialevidenskab og metallurgi med AZoMaterials.
I dette interview diskuterer AZoM Avantes' imponerende 30 års erfaring inden for spektroskopi, deres mission og fremtiden for produktlinjen med Avantes' produktchef, Ger Loop.
I dette interview taler AZoM med LECOs Andrew Storey om glimudladningsspektroskopi og de muligheder, som LECO GDS950 tilbyder.
ClearView® højtydende scintillationskameraer forbedrer ydeevnen af ​​rutinemæssig transmissionselektronmikroskopi (TEM).
XRF Scientific Orbis Laboratory Jaw Crusher er en finknuser med dobbeltvirkende effekt, hvis kæbeknusereffektivitet kan reducere prøvestørrelsen med op til 55 gange dens oprindelige størrelse.
Lær om Bruers Hysitron PI 89 SEM picoindent, en avanceret picoindent til kvantitativ nanomekanisk analyse in situ.
Det globale halvledermarked er gået ind i en spændende periode. Efterspørgslen efter chipteknologi har både drevet og hæmmet industrien, og den nuværende chipmangel forventes at fortsætte i nogen tid. De nuværende tendenser kan forme industriens fremtid, og denne tendens vil fortsætte.
Hovedforskellen mellem grafenbatterier og faststofbatterier er sammensætningen af ​​hver elektrode. Selvom katoden normalt er modificeret, kan allotroper af kulstof også bruges til at fremstille anoder.
I de senere år er Internet of Things blevet introduceret hurtigt i næsten alle brancher, men det er især vigtigt i elbilindustrien.