Vi bruker informasjonskapsler for å forbedre opplevelsen din. Ved å fortsette å bruke dette nettstedet, godtar du vår bruk av informasjonskapsler. Mer informasjon.
Økonomiens fortsatte etterspørsel etter drivstoff med høyt karboninnhold har ført til en økning i karbondioksid (CO2) i atmosfæren. Selv om det gjøres tiltak for å redusere karbondioksidutslippene, er det ikke nok til å reversere de skadelige effektene av gassen som allerede er i atmosfæren.
Så har forskere utviklet kreative måter å bruke karbondioksidet som allerede finnes i atmosfæren ved å omdanne det til nyttige molekyler som maursyre (HCOOH) og metanol. Fotokatalytisk fotoreduksjon av karbondioksid ved bruk av synlig lys er en vanlig metode for slike transformasjoner.
Et team av forskere fra Tokyo Institute of Technology, ledet av professor Kazuhiko Maeda, har gjort store fremskritt og dokumentert dette i den internasjonale publikasjonen «Angewandte Chemie» datert 8. mai 2023.
De skapte et tinnbasert metallorganisk rammeverk (MOF) som muliggjør selektiv fotoreduksjon av karbondioksid. Forskerne lager en ny tinn(Sn)-basert MOF med den kjemiske formelen [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: tritiocyanursyre og MeOH: metanol).
De fleste svært effektive CO2-fotokatalysatorer basert på synlig lys bruker sjeldne edle metaller som hovedkomponenter. Dessuten er integreringen av lysabsorpsjon og katalytiske funksjoner i en enkelt molekylær enhet bestående av et stort antall metaller fortsatt en langvarig utfordring. Dermed er Sn en ideell kandidat fordi det kan løse begge problemene.
MOF-er er de beste materialene for metaller og organiske materialer, og MOF-er studeres som et grønnere alternativ til tradisjonelle fotokatalysatorer av sjeldne jordarter.
Sn er et potensielt valg for MOF-baserte fotokatalysatorer fordi det kan fungere som katalysator og fjerningsmiddel under den fotokatalytiske prosessen. Selv om bly-, jern- og zirkoniumbaserte MOF-er har blitt grundig studert, er det lite kunnskap om tinnbaserte MOF-er.
H3ttc, MeOH og tinnklorid ble brukt som utgangsingredienser for å fremstille den tinnbaserte MOF KGF-10, og forskerne bestemte seg for å bruke 1,3-dimetyl-2-fenyl-2,3-dihydro-1H-benzo[d]imidazol, som fungerer som elektrondonor og hydrogenkilde.
Den resulterende KGF-10 blir deretter utsatt for ulike analytiske prosesser. De fant at materialet har et båndgap på 2,5 eV, absorberer bølgelengder for synlige lys og har en moderat karbondioksidadsorpsjonskapasitet.
Da forskere forsto de fysiske og kjemiske egenskapene til dette nye materialet, brukte de det til å katalysere reduksjonen av karbondioksid i nærvær av synlig lys. De fant ut at KGF-10 effektivt og selektivt kan omdanne CO2 til formiat (HCOO–) med opptil 99 % effektivitet uten behov for ytterligere fotosensibilisatorer eller katalysatorer.
Den har også et rekordhøyt tilsynelatende kvanteutbytte (forholdet mellom antall elektroner involvert i reaksjonen og det totale antallet innfallende fotoner) på 9,8 % ved en bølgelengde på 400 nm. Dessuten viste strukturanalyser utført gjennom hele reaksjonen at KGF-10 gjennomgikk strukturelle modifikasjoner som fremmet fotokatalytisk reduksjon.
Denne studien presenterer for første gang en svært effektiv, enkomponent, edelmetallfri tinnbasert fotokatalysator for å akselerere omdannelsen av karbondioksid til formiat. De bemerkelsesverdige egenskapene til KGF-10 oppdaget av teamet åpner nye muligheter for bruk som fotokatalysator i prosesser som å redusere CO2-utslipp ved hjelp av solenergi.
Professor Maeda konkluderte: «Resultatene våre indikerer at MOF-er kan tjene som en plattform for bruk av giftfrie, rimelige og jordrike metaller for å skape overlegne fotokatalytiske funksjoner som vanligvis er uoppnåelige ved bruk av molekylære metallkomplekser.»
Kamakura Y et al. (2023) Tinn(II)-baserte metallorganiske rammeverk muliggjør effektiv og selektiv reduksjon av karbondioksid til dannelse under synlig lys. Anvendt kjemi, internasjonal utgave. doi:10.1002/ani.202305923
I dette intervjuet diskuterer Dr. Stuart Wright, seniorforsker ved Gatan/EDAX, de mange bruksområdene for elektrontilbakespredningsdiffraksjon (EBSD) innen materialvitenskap og metallurgi med AZoMaterials.
I dette intervjuet diskuterer AZoM Avantes' imponerende 30 års erfaring innen spektroskopi, deres oppdrag og fremtiden for produktlinjen med Avantes produktsjef Ger Loop.
I dette intervjuet snakker AZoM med LECOs Andrew Storey om glødeutladningsspektroskopi og mulighetene som tilbys av LECO GDS950.
ClearView® høyytelses scintillasjonskameraer forbedrer ytelsen til rutinemessig transmisjonselektronmikroskopi (TEM).
XRF Scientific Orbis Laboratory Jaw Crusher er en finknuser med dobbel virkning, og kjeftknuseren kan redusere prøvestørrelsen med opptil 55 ganger den opprinnelige størrelsen.
Lær om Bruers Hysitron PI 89 SEM picoindent, en toppmoderne picoindent for kvantitativ nanomekanisk analyse in situ.
Det globale halvledermarkedet har gått inn i en spennende periode. Etterspørselen etter chipteknologi har både drevet og hindret industrien, og den nåværende chipmangelen forventes å fortsette en stund fremover. Nåværende trender kan forme industriens fremtid, og denne trenden vil fortsette å utfolde seg.
Hovedforskjellen mellom grafenbatterier og faststoffbatterier er sammensetningen av hver elektrode. Selv om katoden vanligvis er modifisert, kan allotroper av karbon også brukes til å lage anoder.
I de senere årene har tingenes internett blitt raskt introdusert i nesten alle bransjer, men det er spesielt viktig i elbilindustrien.