CO2 च्या प्रकाश-क्षपणासाठी कथील-आधारित धातू-सेंद्रिय संरचना

तुमचा अनुभव सुधारण्यासाठी आम्ही कुकीजचा वापर करतो. या साइटवर ब्राउझ करणे सुरू ठेवून, तुम्ही आमच्या कुकीजच्या वापरास सहमत आहात. अधिक माहिती.
अर्थव्यवस्थेच्या उच्च-कार्बन इंधनांच्या सततच्या मागणीमुळे वातावरणातील कार्बन डायऑक्साइड (CO2) मध्ये वाढ झाली आहे. कार्बन डायऑक्साइडचे उत्सर्जन कमी करण्याचे प्रयत्न केले तरी, वातावरणात आधीच असलेल्या या वायूचे हानिकारक परिणाम उलटवण्यासाठी ते पुरेसे नाहीत.
म्हणून शास्त्रज्ञांनी वातावरणात आधीपासूनच असलेल्या कार्बन डायऑक्साइडचे फॉर्मिक ॲसिड (HCOOH) आणि मिथेनॉलसारख्या उपयुक्त रेणूंमध्ये रूपांतर करून, त्याचा वापर करण्याचे सर्जनशील मार्ग विकसित केले आहेत. दृश्य प्रकाशाचा वापर करून कार्बन डायऑक्साइडचे प्रकाश-उत्प्रेरक प्रकाश-क्षपण करणे, ही अशा परिवर्तनांसाठी एक सामान्य पद्धत आहे.
टोकियो इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजीमधील शास्त्रज्ञांच्या एका चमूने, प्राध्यापक काझुहिको माएदा यांच्या नेतृत्वाखाली, मोठी प्रगती केली असून ८ मे २०२३ रोजीच्या “Angewandte Chemie” या आंतरराष्ट्रीय प्रकाशनात त्याची नोंद केली आहे.
त्यांनी कथील-आधारित मेटल-ऑरगॅनिक फ्रेमवर्क (MOF) तयार केले आहे जे कार्बन डायऑक्साइडचे निवडक फोटोरिडक्शन सक्षम करते. संशोधकांनी [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n या रासायनिक सूत्रासह एक नवीन कथील (Sn)-आधारित MOF तयार केला आहे (H3ttc: ट्रायथायोसायॅन्युरिक ऍसिड आणि MeOH: मिथेनॉल).
बहुतेक अत्यंत कार्यक्षम दृश्य प्रकाशावर आधारित CO2 फोटोकॅटॅलिस्टमध्ये दुर्मिळ मौल्यवान धातूंचा मुख्य घटक म्हणून वापर केला जातो. शिवाय, अनेक धातूंनी बनलेल्या एकाच आण्विक घटकामध्ये प्रकाश शोषण आणि उत्प्रेरक कार्ये एकत्रित करणे हे एक दीर्घकाळचे आव्हान आहे. त्यामुळे, Sn (टिन) हा एक आदर्श पर्याय आहे कारण तो या दोन्ही समस्या सोडवू शकतो.
एमओएफ हे धातू आणि सेंद्रिय पदार्थांसाठी सर्वोत्तम सामग्री आहेत, आणि पारंपरिक दुर्मिळ मृदा फोटोकॅटॅलिस्टला अधिक पर्यावरणपूरक पर्याय म्हणून एमओएफचा अभ्यास केला जात आहे.
MOF-आधारित प्रकाश-उत्प्रेरकांसाठी Sn (टिन) हा एक संभाव्य पर्याय आहे, कारण तो प्रकाश-उत्प्रेरक प्रक्रियेदरम्यान उत्प्रेरक आणि स्कॅव्हेंजर म्हणून कार्य करू शकतो. शिसे, लोह आणि झिरकोनियम-आधारित MOFs चा मोठ्या प्रमाणावर अभ्यास केला गेला असला तरी, टिन-आधारित MOFs बद्दल फार कमी माहिती उपलब्ध आहे.
टिन-आधारित MOF KGF-10 तयार करण्यासाठी H3ttc, MeOH आणि टिन क्लोराईड हे सुरुवातीचे घटक म्हणून वापरले गेले आणि संशोधकांनी 1,3-डायमिथाइल-2-फेनिल-2,3-डायहायड्रो-1H-बेंझो[d]इमिडाझोल वापरण्याचे ठरवले. हे इलेक्ट्रॉन दाता आणि हायड्रोजनचा स्रोत म्हणून काम करते.
परिणामी KGF-10 वर नंतर विविध विश्लेषणात्मक प्रक्रिया केल्या जातात. त्यांना असे आढळले की या पदार्थाचा बँडगॅप २.५ eV आहे, तो दृश्य प्रकाशाच्या तरंगलांबी शोषून घेतो आणि त्यात कार्बन डायऑक्साइड शोषण्याची मध्यम क्षमता आहे.
एकदा शास्त्रज्ञांना या नवीन पदार्थाचे भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म समजल्यावर, त्यांनी दृश्य प्रकाशाच्या उपस्थितीत कार्बन डायऑक्साइडच्या क्षपणाला उत्प्रेरित करण्यासाठी त्याचा वापर केला. त्यांना आढळले की, KGF-10 कोणत्याही अतिरिक्त फोटोसेन्सिटायझर किंवा उत्प्रेरकांशिवाय, ९९% पर्यंत कार्यक्षमतेने CO2 चे फॉर्मेट (HCOO–) मध्ये कार्यक्षमतेने आणि निवडकपणे रूपांतर करू शकते.
तसेच, 400 nm तरंगलांबीवर, यात 9.8% इतके विक्रमी उच्च भासमान क्वांटम उत्पन्न (अभिक्रियेत सहभागी झालेल्या इलेक्ट्रॉनच्या संख्येचे एकूण आपाती फोटॉनच्या संख्येशी असलेले गुणोत्तर) आहे. शिवाय, संपूर्ण अभिक्रियेदरम्यान केलेल्या संरचनात्मक विश्लेषणातून असे दिसून आले की, KGF-10 मध्ये असे संरचनात्मक बदल झाले ज्यामुळे प्रकाश-उत्प्रेरक क्षपणास चालना मिळाली.
या अभ्यासात कार्बन डायऑक्साइडचे फॉर्मेटमध्ये रूपांतरण जलद करण्यासाठी, प्रथमच एक अत्यंत कार्यक्षम, एक-घटक, मौल्यवान धातूविरहित टिन-आधारित फोटोकॅटॅलिस्ट सादर करण्यात आला आहे. या संघाने शोधून काढलेले KGF-10 चे उल्लेखनीय गुणधर्म, सौर ऊर्जेचा वापर करून CO2 उत्सर्जन कमी करण्यासारख्या प्रक्रियांमध्ये फोटोकॅटॅलिस्ट म्हणून त्याच्या वापरासाठी नवीन शक्यता निर्माण करतात.
प्राध्यापक माएदा यांनी निष्कर्ष काढला: “आमच्या निष्कर्षांवरून असे दिसून येते की, MOFs हे बिनविषारी, कमी किमतीच्या आणि पृथ्वीवर मुबलक प्रमाणात आढळणाऱ्या धातूंचा वापर करून उत्कृष्ट फोटोकॅटॅलिटिक कार्यक्षमता निर्माण करण्यासाठी एक व्यासपीठ म्हणून काम करू शकतात, जी कार्यक्षमता सामान्यतः मॉलिक्युलर मेटल कॉम्प्लेक्स वापरून मिळवणे अशक्य असते.”
कामाकुरा वाय आणि इतर (२०२३) टिन(II)-आधारित मेटल-ऑरगॅनिक फ्रेमवर्क दृश्य प्रकाशाखाली कार्बन डायऑक्साइडचे कार्यक्षम आणि निवडक रिडक्शन करून फॉर्मेशन तयार करण्यास सक्षम करतात. अप्लाइड केमिस्ट्री, इंटरनॅशनल एडिशन. doi:10.1002/ani.202305923
या मुलाखतीत, Gatan/EDAX येथील वरिष्ठ शास्त्रज्ञ डॉ. स्टुअर्ट राइट, AZoMaterials सोबत पदार्थ विज्ञान आणि धातुशास्त्रामधील इलेक्ट्रॉन बॅकस्कॅटर डिफ्राक्शन (EBSD) च्या अनेक उपयोगांवर चर्चा करतात.
या मुलाखतीत, AZoM ने अव्हान्टेसचे उत्पादन व्यवस्थापक गेर लूप यांच्यासोबत स्पेक्ट्रोस्कोपीमधील अव्हान्टेसचा ३० वर्षांचा प्रभावी अनुभव, त्यांचे ध्येय आणि उत्पादन श्रेणीच्या भविष्यावर चर्चा केली आहे.
या मुलाखतीत, AZoM ने LECO चे अँड्र्यू स्टोरे यांच्याशी ग्लो डिस्चार्ज स्पेक्ट्रोस्कोपी आणि LECO GDS950 द्वारे प्रदान केल्या जाणाऱ्या क्षमतांबद्दल संवाद साधला आहे.
ClearView® उच्च-कार्यक्षमता असलेले स्केंटिलेशन कॅमेरे नेहमीच्या ट्रान्समिशन इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी (TEM) ची कार्यक्षमता सुधारतात.
एक्सआरएफ सायंटिफिक ऑर्बिस लॅबोरेटरी जॉ क्रशर हा एक ड्युअल-ॲक्शन फाइन क्रशर आहे, ज्याच्या जॉ क्रशर कार्यक्षमतेमुळे नमुन्याचा आकार त्याच्या मूळ आकाराच्या ५५ ​​पटींपर्यंत कमी करता येतो.
ब्रुअरच्या हायसिट्रॉन पीआय ८९ एसईएम पिकोइंडेंटरबद्दल जाणून घ्या, जे इन सिटू परिमाणात्मक नॅनोमेकॅनिकल विश्लेषणासाठी एक अत्याधुनिक पिकोइंडेंटर आहे.
जागतिक सेमीकंडक्टर बाजारपेठ एका रोमांचक पर्वात दाखल झाली आहे. चिप तंत्रज्ञानाच्या मागणीने या उद्योगाला चालना दिली आहे आणि अडथळाही आणला आहे, आणि सध्याची चिपची कमतरता आणखी काही काळ कायम राहण्याची शक्यता आहे. सध्याचे प्रवाह या उद्योगाचे भविष्य घडवू शकतात आणि हा कल पुढेही उलगडत राहील.
ग्राफीन बॅटरी आणि सॉलिड-स्टेट बॅटरी यांच्यातील मुख्य फरक प्रत्येक इलेक्ट्रोडच्या रचनेत असतो. जरी कॅथोडमध्ये सहसा बदल केला जात असला तरी, ॲनोड बनवण्यासाठी कार्बनच्या अपरूपांचा वापर देखील केला जाऊ शकतो.
अलिकडच्या वर्षांत, इंटरनेट ऑफ थिंग्ज जवळपास सर्वच उद्योगांमध्ये वेगाने आणले गेले आहे, परंतु इलेक्ट्रिक वाहन उद्योगात त्याचे महत्त्व विशेष आहे.


पोस्ट करण्याची वेळ: ०९-नोव्हेंबर-२०२३