CO2 फोटोरिडक्शनसाठी कथील-आधारित धातू-सेंद्रिय फ्रेमवर्क

तुमचा अनुभव सुधारण्यासाठी आम्ही कुकीज वापरतो. ही साइट ब्राउझ करणे सुरू ठेवून, तुम्ही आमच्या कुकीजच्या वापराशी सहमत आहात. अधिक माहिती.
अर्थव्यवस्थेत उच्च-कार्बन इंधनांच्या सततच्या मागणीमुळे वातावरणात कार्बन डायऑक्साइड (CO2) वाढले आहे. कार्बन डायऑक्साइड उत्सर्जन कमी करण्यासाठी प्रयत्न केले गेले तरी, वातावरणात आधीच असलेल्या वायूचे हानिकारक परिणाम उलट करण्यासाठी ते पुरेसे नाहीत.
म्हणून शास्त्रज्ञांनी वातावरणात आधीच असलेल्या कार्बन डायऑक्साइडचे रूपांतर फॉर्मिक अॅसिड (HCOOH) आणि मिथेनॉल सारख्या उपयुक्त रेणूंमध्ये करून त्याचे सर्जनशील वापर करण्याचे सर्जनशील मार्ग विकसित केले आहेत. दृश्यमान प्रकाशाचा वापर करून कार्बन डायऑक्साइडचे फोटोकॅटॅलिटिक फोटोरिडक्शन ही अशा परिवर्तनांसाठी एक सामान्य पद्धत आहे.
प्राध्यापक काझुहिको मेदा यांच्या नेतृत्वाखाली टोकियो इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजीच्या शास्त्रज्ञांच्या पथकाने मोठी प्रगती केली आहे आणि ८ मे २०२३ रोजीच्या आंतरराष्ट्रीय प्रकाशन "अँजेवँड्टे केमी" मध्ये त्याचे दस्तऐवजीकरण केले आहे.
त्यांनी टिन-आधारित धातू-सेंद्रिय फ्रेमवर्क (MOF) तयार केले जे कार्बन डायऑक्साइडचे निवडक फोटोरिडक्शन सक्षम करते. संशोधक रासायनिक सूत्र [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: ट्रायथियोसायन्युरिक ऍसिड आणि MeOH: मिथेनॉल) सह एक नवीन टिन (Sn)-आधारित MOF तयार करतात.
बहुतेक अत्यंत कार्यक्षम दृश्यमान प्रकाश-आधारित CO2 फोटोकॅटलिस्ट त्यांच्या मुख्य घटक म्हणून दुर्मिळ मौल्यवान धातू वापरतात. शिवाय, मोठ्या संख्येने धातूंनी बनलेल्या एकाच आण्विक युनिटमध्ये प्रकाश शोषण आणि उत्प्रेरक कार्यांचे एकत्रीकरण करणे हे एक दीर्घकालीन आव्हान आहे. अशाप्रकारे, Sn हा एक आदर्श उमेदवार आहे कारण तो दोन्ही समस्या सोडवू शकतो.
धातू आणि सेंद्रिय पदार्थांसाठी एमओएफ हे सर्वोत्तम साहित्य आहे आणि पारंपारिक दुर्मिळ पृथ्वी फोटोकॅटलिस्टना हिरवा पर्याय म्हणून एमओएफचा अभ्यास केला जात आहे.
MOF-आधारित फोटोकॅटलिस्टसाठी Sn हा एक संभाव्य पर्याय आहे कारण तो फोटोकॅटलिटिक प्रक्रियेदरम्यान उत्प्रेरक आणि स्कॅव्हेंजर म्हणून काम करू शकतो. जरी शिसे, लोह आणि झिरकोनियम-आधारित MOF चा विस्तृत अभ्यास केला गेला असला तरी, टिन-आधारित MOF बद्दल फारसे माहिती नाही.
टिन-आधारित MOF KGF-10 तयार करण्यासाठी सुरुवातीचे घटक म्हणून H3ttc, MeOH आणि टिन क्लोराईडचा वापर करण्यात आला आणि संशोधकांनी 1,3-डायमिथाइल-2-फिनाइल-2,3-डायहाइड्रो-1H-बेंझो[d]इमिडाझोल वापरण्याचा निर्णय घेतला. हे इलेक्ट्रॉन दाता आणि हायड्रोजनचा स्रोत म्हणून काम करते.
परिणामी KGF-10 नंतर विविध विश्लेषणात्मक प्रक्रियांमधून जाते. त्यांना आढळले की या पदार्थाचा बँडगॅप 2.5 eV आहे, तो दृश्यमान प्रकाश तरंगलांबी शोषून घेतो आणि कार्बन डायऑक्साइड शोषण क्षमता मध्यम आहे.
एकदा शास्त्रज्ञांना या नवीन पदार्थाचे भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म समजले की, त्यांनी दृश्यमान प्रकाशाच्या उपस्थितीत कार्बन डायऑक्साइड कमी करण्यासाठी त्याचा वापर केला. त्यांना आढळले की KGF-10 अतिरिक्त फोटोसेन्सिटायझर्स किंवा उत्प्रेरकांची आवश्यकता न पडता 99% पर्यंत कार्यक्षमतेने आणि निवडकपणे CO2 ला फॉर्मेट (HCOO–) मध्ये रूपांतरित करू शकते.
तसेच ४०० एनएम तरंगलांबी असलेल्या तरंगलांबीवर, त्याचे विक्रमी उच्च स्पष्ट क्वांटम उत्पन्न (प्रतिक्रियेत सहभागी असलेल्या इलेक्ट्रॉनच्या संख्येचे एकूण घटना फोटॉनच्या संख्येशी गुणोत्तर) ९.८% आहे. शिवाय, संपूर्ण अभिक्रियेदरम्यान केलेल्या संरचनात्मक विश्लेषणातून असे दिसून आले की KGF-10 मध्ये संरचनात्मक बदल झाले ज्यामुळे फोटोकॅटॅलिटिक रिडक्शनला चालना मिळाली.
या अभ्यासात प्रथमच कार्बन डायऑक्साइडचे फॉरमेटमध्ये रूपांतरण जलद करण्यासाठी अत्यंत कार्यक्षम, एकल-घटक, मौल्यवान धातू-मुक्त टिन-आधारित फोटोकॅटलिस्ट सादर केले आहे. टीमने शोधलेल्या KGF-10 च्या उल्लेखनीय गुणधर्मांमुळे सौर ऊर्जेचा वापर करून CO2 उत्सर्जन कमी करण्यासारख्या प्रक्रियांमध्ये फोटोकॅटलिस्ट म्हणून वापरण्यासाठी नवीन शक्यता उघडतात.
प्राध्यापक मेदा यांनी निष्कर्ष काढला: "आमचे निकाल असे दर्शवतात की MOFs गैर-विषारी, कमी किमतीच्या आणि पृथ्वी-समृद्ध धातूंचा वापर करून उत्कृष्ट फोटोकॅटॅलिटिक फंक्शन्स तयार करण्यासाठी एक व्यासपीठ म्हणून काम करू शकतात जे सामान्यतः आण्विक धातू संकुल वापरून अप्राप्य असतात."
कामाकुरा वाय एट अल (२०२३) टिन(II)-आधारित धातू-सेंद्रिय फ्रेमवर्क दृश्यमान प्रकाशाखाली कार्बन डायऑक्साइडचे कार्यक्षम आणि निवडक घट करून निर्मिती करण्यास सक्षम करतात. उपयोजित रसायनशास्त्र, आंतरराष्ट्रीय आवृत्ती. doi:१०.१००२/ani.२०२३०५९२३
या मुलाखतीत, गॅटन/ईडीएएक्स येथील वरिष्ठ शास्त्रज्ञ डॉ. स्टुअर्ट राईट, एझोमटेरियल्सशी पदार्थ विज्ञान आणि धातूशास्त्रात इलेक्ट्रॉन बॅकस्कॅटर डिफ्रॅक्शन (ईबीएसडी) च्या अनेक अनुप्रयोगांवर चर्चा करतात.
या मुलाखतीत, AZoM ने अवंतेसचे उत्पादन व्यवस्थापक गेर लूप यांच्यासोबत अवंतेसचा स्पेक्ट्रोस्कोपीमधील ३० वर्षांचा प्रभावी अनुभव, त्यांचे ध्येय आणि उत्पादन श्रेणीचे भविष्य याबद्दल चर्चा केली आहे.
या मुलाखतीत, AZoM ने LECO च्या अँड्र्यू स्टोरीशी ग्लो डिस्चार्ज स्पेक्ट्रोस्कोपी आणि LECO GDS950 द्वारे ऑफर केलेल्या क्षमतांबद्दल चर्चा केली आहे.
क्लियरव्ह्यू® उच्च-कार्यक्षमता असलेले सिंटिलेशन कॅमेरे रूटीन ट्रान्समिशन इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी (TEM) ची कार्यक्षमता सुधारतात.
XRF सायंटिफिक ऑर्बिस लॅबोरेटरी जॉ क्रशर हा एक ड्युअल-अ‍ॅक्शन फाइन क्रशर आहे ज्याच्या जॉ क्रशरची कार्यक्षमता नमुना आकार त्याच्या मूळ आकारापेक्षा 55 पट कमी करू शकते.
ब्रुअर्स हायसिट्रॉन पीआय ८९ एसईएम पिकोइंडेंटर बद्दल जाणून घ्या, जो इन सिटू क्वांटिटेटिव्ह नॅनोमेकॅनिकल विश्लेषणासाठी एक अत्याधुनिक पिकोइंडेंटर आहे.
जागतिक सेमीकंडक्टर बाजारपेठ एका रोमांचक काळात प्रवेश करत आहे. चिप तंत्रज्ञानाच्या मागणीने उद्योगाला चालना दिली आहे आणि अडथळाही निर्माण केला आहे आणि सध्याची चिपची कमतरता काही काळासाठी कायम राहण्याची अपेक्षा आहे. सध्याचे ट्रेंड उद्योगाचे भविष्य घडवू शकतात आणि ही ट्रेंड वाढतच राहील.
ग्राफीन बॅटरी आणि सॉलिड-स्टेट बॅटरीमधील मुख्य फरक म्हणजे प्रत्येक इलेक्ट्रोडची रचना. जरी कॅथोड सहसा सुधारित केला जातो, तरी कार्बनचे अ‍ॅलोट्रोप देखील एनोड बनवण्यासाठी वापरले जाऊ शकतात.
अलिकडच्या वर्षांत, जवळजवळ सर्व उद्योगांमध्ये इंटरनेट ऑफ थिंग्जचा झपाट्याने वापर झाला आहे, परंतु इलेक्ट्रिक वाहन उद्योगात ते विशेषतः महत्वाचे आहे.


पोस्ट वेळ: नोव्हेंबर-०९-२०२३