Метално-органски оквири на бази калаја за фоторедукцију CO2

Користимо колачиће како бисмо побољшали ваше искуство. Наставком прегледања ове странице, слажете се са нашом употребом колачића. Више информација.
Континуирана потражња економије за горивима са високим садржајем угљеника довела је до повећања угљен-диоксида (CO2) у атмосфери. Чак и ако се уложе напори да се смањи емисија угљен-диоксида, они нису довољни да се преокрену штетни ефекти гаса који је већ присутан у атмосфери.
Научници су развили креативне начине да искористе угљен-диоксид који је већ у атмосфери претварајући га у корисне молекуле као што су мравља киселина (HCOOH) и метанол. Фотокаталитичка фоторедукција угљен-диоксида помоћу видљиве светлости је уобичајена метода за такве трансформације.
Тим научника са Токијског технолошког института, предвођен професором Казухиком Маедом, постигао је значајан напредак и документовао га у међународној публикацији „Angewandte Chemie“ од 8. маја 2023. године.
Они су створили метал-органски оквир (MOF) на бази калаја који омогућава селективну фоторедукцију угљен-диоксида. Истраживачи су створили нови MOF на бази калаја (Sn) са хемијском формулом [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: тритиоцијанурна киселина и MeOH: метанол).
Већина високо ефикасних CO2 фотокатализатора на бази видљиве светлости користи ретке племените метале као своје главне компоненте. Штавише, интеграција апсорпције светлости и каталитичких функција у једну молекуларну јединицу састављену од великог броја метала остаје дугогодишњи изазов. Стога је Sn идеалан кандидат јер може да реши оба проблема.
MOF-ови су најбољи материјали за метале и органске материјале, а MOF-ови се проучавају као еколошки прихватљивија алтернатива традиционалним фотокатализаторима ретких земаља.
Sn је потенцијални избор за фотокатализаторе на бази MOF-а јер може деловати као катализатор и чистач током фотокаталитичког процеса. Иако су MOF-ови на бази олова, гвожђа и цирконијума опширно проучавани, мало се зна о MOF-овима на бази калаја.
H3ttc, MeOH и калај хлорид су коришћени као почетни састојци за припрему MOF KGF-10 на бази калаја, а истраживачи су одлучили да користе 1,3-диметил-2-фенил-2,3-дихидро-1H-бензо[d]имидазол. служи као донор електрона и извор водоника.
Добијени KGF-10 се затим подвргава разним аналитичким процесима. Утврђено је да материјал има енергетски процеп од 2,5 eV, апсорбује видљиве светлосне таласне дужине и има умерен капацитет адсорпције угљен-диоксида.
Када су научници разумели физичка и хемијска својства овог новог материјала, користили су га за катализовање редукције угљен-диоксида у присуству видљиве светлости. Открили су да KGF-10 може ефикасно и селективно да претвори CO2 у формијат (HCOO–) са ефикасношћу до 99% без потребе за додатним фотосензибилизаторима или катализаторима.
Такође има рекордно висок привидни квантни принос (однос броја електрона укључених у реакцију и укупног броја упадних фотона) од 9,8% на таласној дужини од 400 nm. Штавише, структурна анализа спроведена током реакције показала је да је KGF-10 претрпео структурне модификације које су промовисале фотокаталитичку редукцију.
Ова студија први пут представља високо ефикасан, једнокомпонентни фотокатализатор на бази калаја без племенитих метала, који убрзава конверзију угљен-диоксида у формијат. Изузетна својства KGF-10 која је открио тим отварају нове могућности за његову употребу као фотокатализатора у процесима као што је смањење емисије CO2 коришћењем соларне енергије.
Професор Маеда је закључио: „Наши резултати указују да MOF-ови могу послужити као платформа за коришћење нетоксичних, јефтиних и земљом богатих метала за стварање супериорних фотокаталитичких функција које су обично недостижне коришћењем молекуларних металних комплекса.“
Камакура Ј и др. (2023) Метално-органски оквири на бази калаја(II) омогућавају ефикасну и селективну редукцију угљен-диоксида до формирања под видљивом светлошћу. Примењена хемија, међународно издање. doi:10.1002/ani.202305923
У овом интервјуу, др Стјуарт Рајт, виши научник у Gatan/EDAX, разговара са AZoMaterials о бројним применама дифракције повратног расејања електрона (EBSD) у науци о материјалима и металургији.
У овом интервјуу, AZoM разговара са менаџером производа компаније Avantes, Гером Лупом, о импресивних 30 година искуства компаније Avantes у спектроскопији, њиховој мисији и будућности производне линије.
У овом интервјуу, AZoM разговара са Ендруом Сторијем из LECO-а о спектроскопији сијајућег пражњења и могућностима које нуди LECO GDS950.
ClearView® високоперформансне сцинтилационе камере побољшавају перформансе рутинске трансмисионе електронске микроскопије (ТЕМ).
XRF Scientific Orbis лабораторијска чељусна дробилица је фина дробилица двоструког дејства чија ефикасност чељусне дробилице може смањити величину узорка до 55 пута у односу на оригиналну величину.
Сазнајте више о Bruer-овом Hysitron PI 89 SEM пикоидентеру, најсавременијем пикоидентеру за in situ квантитативну наномеханичку анализу.
Глобално тржиште полупроводника ушло је у узбудљив период. Потражња за чип технологијом је и покретала и кочила индустрију, а очекује се да ће тренутна несташица чипова потрајати још неко време. Тренутни трендови могу обликовати будућност индустрије и тај тренд ће се наставити развијати.
Главна разлика између графенских батерија и батерија у чврстом стању је састав сваке електроде. Иако је катода обично модификована, алотропи угљеника се такође могу користити за израду анода.
Последњих година, Интернет ствари је брзо уведен у скоро све индустрије, али је посебно важан у индустрији електричних возила.


Време објаве: 09.11.2023.