ياپونىيە، كانازاۋا، 2023-يىلى 8-ئىيۇن /PRNewswire/ — كانازاۋا ئۇنىۋېرسىتېتى تەتقىقاتچىلىرى كاربون نېيترال جەمئىيىتى ئۈچۈن ئىنتايىن نېپىز قەۋەتلىك قالاي دىسۇلفىدنى قانداق قىلىپ كاربون تۆت ئوكسىدنىڭ خىمىيىلىك قايتا ھاسىل بولۇشىنى تېزلىتىشتە ئىشلىتىشكە بولىدىغانلىقىنى دوكلات قىلدى.
سانائەت جەريانلىرىدىن چىققان كاربون تۆت ئوكسىد (CO2) نى قايتا ئىشلەش ئىنسانىيەتنىڭ ئىمكانقەدەر مۇقىم، كاربونسىز جەمئىيەت قۇرۇش ئۈچۈن جىددىي ئىزدىنىشىنىڭ زۆرۈرىيىتى. شۇڭلاشقا، CO2 نى باشقا زىيانسىز خىمىيىلىك مەھسۇلاتلارغا ئۈنۈملۈك ئايلاندۇرالايدىغان ئېلېكترو كاتالىزاتورلار ھازىر كەڭ كۆلەمدە تەتقىق قىلىنماقتا. ئىككى ئۆلچەملىك (2D) مېتال دىخالكوگېنىد دەپ ئاتىلىدىغان بىر خىل ماتېرىياللار CO2 نى ئايلاندۇرۇش ئۈچۈن ئېلېكترو كاتالىزاتور سۈپىتىدە كاندىدات بولۇپ، بۇ ماتېرىياللار كۆپىنچە رىقابەتلىشىدىغان رېئاكسىيەلەرنى ئىلگىرى سۈرۈپ، ئۇلارنىڭ ئۈنۈمىنى تۆۋەنلىتىدۇ. ياسۇفۇمى تاكاھاشى ۋە كانازاۋا ئۇنىۋېرسىتېتى نانوبىئولوگىيە پەن ئىنستىتۇتى (WPI-NanoLSI) دىكى خىزمەتداشلىرى پەقەت تەبىئىي مەنبەدىنلا ئەمەس، بەلكى CO2 نى فورمىك كىسلاتاسىغا ئۈنۈملۈك ئايلاندۇرالايدىغان ئىككى ئۆلچەملىك مېتال دىخالكوگېنىدنى بايقىدى. ئۇنىڭدىن باشقا، بۇ باغلىنىش ئارىلىقتىكى بىر ھالقا. خىمىيىلىك بىرىكتۈرۈش مەھسۇلاتى.
تاكاھاشى ۋە ئۇنىڭ خىزمەتداشلىرى ئىككى ئۆلچەملىك دىسۇلفىد (MoS2) ۋە قەلەي دىسۇلفىد (SnS2) نىڭ كاتالىزاتورلۇق پائالىيىتىنى سېلىشتۇردى. ھەر ئىككىسى ئىككى ئۆلچەملىك مېتال دىخالكوگېنىد بولۇپ، كېيىنكىسى ئالاھىدە قىزىقىشقا ئىگە، چۈنكى ساپ قەلەي فورمىك كىسلاتا ئىشلەپچىقىرىشتىكى كاتالىزاتور ئىكەنلىكى مەلۇم. بۇ بىرىكمىلەرنىڭ ئېلېكتروخىمىيىلىك سىنىقى CO2 ئايلاندۇرۇش ئورنىغا MoS2 ئارقىلىق ھىدروگېننىڭ ئېۋوليۇتسىيە رېئاكسىيەسىنىڭ (HER) تېزلىشىدىغانلىقىنى كۆرسەتتى. HER ھىدروگېن ھاسىل قىلىدىغان رېئاكسىيەنى كۆرسىتىدۇ، بۇ ھىدروگېن يېقىلغۇسى ئىشلەپچىقىرىشنى مەقسەت قىلغاندا پايدىلىق، ئەمما CO2 نى قايتۇرۇش جەريانىدا، بۇ قارشىلىق كۆرسىتىش جەريانى. يەنە بىر تەرەپتىن، SnS2 ياخشى CO2 نى قايتۇرۇش پائالىيىتىنى كۆرسەتتى ۋە HER نى چەكلىدى. تەتقىقاتچىلار يەنە SnS2 پاراشوكىنى ئېلېكتروخىمىيىلىك ئۆلچەش ئارقىلىق ئۇنىڭ CO2 نىڭ كاتالىزاتورلۇق قايتۇرۇشتىكى ئاكتىپلىقىنىڭ تۆۋەن ئىكەنلىكىنى بايقىدى.
SnS2 دىكى كاتالىزاتورلۇق ئاكتىپ ئورۇنلارنىڭ قەيەردە ئىكەنلىكىنى ۋە نېمە ئۈچۈن 2D ماتېرىيالنىڭ كۆپ مىقداردىكى بىرىكمىدىن ياخشى ئىشلەيدىغانلىقىنى چۈشىنىش ئۈچۈن، ئالىملار سىكانىرلاش ھۈجەيرە ئېلېكتروخىمىيەلىك مىكروسكوپىيەسى (SECCM) دەپ ئاتىلىدىغان تېخنىكىنى قوللاندى. SECCM نانوپىپېتكا سۈپىتىدە ئىشلىتىلىدۇ، ئەۋرىشكىلەردىكى يۈزەكى رېئاكسىيەلەرگە سەزگۈر بولغان زوندلار ئۈچۈن نانو كۆلەمدىكى مېنىسكۇس شەكىللىك ئېلېكتروخىمىيەلىك ھۈجەيرە ھاسىل قىلىدۇ. ئۆلچەشلەر SnS2 قەغىزىنىڭ پۈتكۈل يۈزىنىڭ كاتالىزاتورلۇق ئاكتىپ ئىكەنلىكىنى، پەقەت قۇرۇلمىدىكى «سۇپا» ياكى «قىر» ئېلېمېنتلىرىنىڭلا ئەمەسلىكىنى كۆرسەتتى. بۇ يەنە 2D SnS2 نىڭ كۆپ مىقداردىكى SnS2 غا سېلىشتۇرغاندا يۇقىرى ئاكتىپلىققا ئىگە ئىكەنلىكىنى چۈشەندۈرىدۇ.
ھېسابلاشلار يۈز بېرىدىغان خىمىيىلىك رېئاكسىيەلەرنى تېخىمۇ چوڭقۇر چۈشىنىشكە ياردەم بېرىدۇ. بولۇپمۇ، 2D SnS2 كاتالىزاتور سۈپىتىدە ئىشلىتىلگەندە، فورمىك كىسلاتاسىنىڭ ھاسىل بولۇشى ئېنېرگىيە جەھەتتىن پايدىلىق رېئاكسىيە يولى دەپ ئېنىقلانغان.
تاكاھاشى ۋە ئۇنىڭ خىزمەتداشلىرىنىڭ تەتقىقات نەتىجىلىرى ئېلېكتروخىمىيىلىك CO2 نى ئازايتىش قوللىنىشچان پروگراممىلىرىدا ئىككى ئۆلچەملىك ئېلېكترو كاتالىزاتورلارنى ئىشلىتىشتە مۇھىم بىر قەدەمنى باستى. ئالىملار مۇنداق دېدى: «بۇ نەتىجىلەر كاربون تۆت ئوكسىدنى ئېلېكتروخىمىيىلىك ئازايتىش ئارقىلىق كاربون سۇ بىرىكمىلىرى، ئىسپىرتلار، ياغ كىسلاتالىرى ۋە ئالكېنلارنى ئىشلەپچىقىرىش ئۈچۈن ئىككى ئۆلچەملىك مېتال دىخالكوگېنىد ئېلېكتروكاتالىز ئىستراتېگىيىسىنى تېخىمۇ ياخشى چۈشىنىش ۋە تەرەققىي قىلدۇرۇشقا ياردەم بېرىدۇ.»
ئىككى ئۆلچەملىك (2D) مېتال دىخالكوگېنىدلارنىڭ قەۋىتى (ياكى بىر قەۋەتلىكلىرى) MX2 تىپلىق ماتېرىياللار بولۇپ، بۇ يەردە M مولبىدېن (Mo) ياكى تۆمۈر (Sn) قاتارلىق مېتال ئاتوم، X بولسا كۈكىرت (C) قاتارلىق خالكوگېن ئاتوم. بۇ قۇرۇلمىنى M ئاتوم قەۋىتىنىڭ ئۈستىدىكى X ئاتوم قەۋىتى سۈپىتىدە ئىپادىلىگىلى بولىدۇ، بۇ قەۋەت ئۆز نۆۋىتىدە X ئاتوم قەۋىتىنىڭ ئۈستىدە بولىدۇ. ئىككى ئۆلچەملىك مېتال دىخالكوگېنىدلار ئىككى ئۆلچەملىك ماتېرىياللار دەپ ئاتىلىدىغان بىر تۈرگە تەۋە (بۇنىڭ ئىچىدە گرافېنمۇ بار)، بۇ ئۇلارنىڭ نېپىزلىشىشىنى بىلدۈرىدۇ. ئىككى ئۆلچەملىك ماتېرىياللار كۆپىنچە چوڭلۇقتىكى (3D) ماتېرىياللاردىن پەرقلىق فىزىكىلىق خۇسۇسىيەتكە ئىگە.
ئىككى ئۆلچەملىك مېتال دىخالكوگېنىدلىرىنىڭ ھىدروگېن ئېۋوليۇتسىيە رېئاكسىيەسى (HER) دىكى ئېلېكتروكاتالىزلىق پائالىيىتى تەكشۈرۈلدى، بۇ خىل خىمىيىلىك جەريان ھىدروگېن ھاسىل قىلىدۇ. ئەمما ھازىر، ياسۇفۇمى تاكاھاشى ۋە كانازاۋا ئۇنىۋېرسىتېتىدىكى خىزمەتداشلىرى ئىككى ئۆلچەملىك مېتال دىخالكوگېنىد SnS2 نىڭ HER كاتالىزلىق پائالىيىتىنى كۆرسەتمەيدىغانلىقىنى بايقىدى؛ بۇ يولنىڭ ئىستراتېگىيىلىك نۇقتىسىدىن ئېيتقاندا ئىنتايىن مۇھىم خۇسۇسىيەت.
Yusuke Kawabe, Yoshikazu Ito, Yuta Hori, Suresh Kukunuri, Fumiya Shiokawa, Tomohiko Nishiuchi, Samuel Chon, Kosuke Katagiri, Zeyu X, Chikai Lee, Yasuteru Shigeta ۋە Yasufumi Takahashi. CO2 ، ACS XX ، XXX - XXX (2023) نىڭ ئېلېكتر خىمىيىلىك يۆتكىلىشى ئۈچۈن تەخسە 1T / 1H-SnS2.
تېما: CO2 قويۇپ بېرىشنى ئازايتىش ئۈچۈن SnS2 قەغىزىنىڭ كاتالىزاتورلۇق ئاكتىپلىقىنى تەتقىق قىلىش ئۈچۈن ھۈجەيرىلەرنىڭ ئېلېكتروخىمىيىلىك مىكروسكوپىنى سىكانىرلاش تەجرىبىلىرى.
كانازۋا ئۇنىۋېرسىتېتىنىڭ نانوبىئولوگىيە ئىنستىتۇتى (NanoLSI) 2017-يىلى دۇنيادىكى ئالدىنقى قاتاردىكى خەلقئارا تەتقىقات مەركىزى MEXT نىڭ پروگراممىسىنىڭ بىر قىسمى سۈپىتىدە قۇرۇلغان. بۇ پروگراممىنىڭ مەقسىتى دۇنيا دەرىجىلىك تەتقىقات مەركىزى قۇرۇش. بىئولوگىيىلىك سىكانىرلاش زوند مىكروسكوپىدىكى ئەڭ مۇھىم بىلىملەرنى بىرلەشتۈرۈپ، NanoLSI كېسەللىك قاتارلىق ھاياتلىق ھادىسىلىرىنى كونترول قىلىدىغان مېخانىزملارنى چۈشىنىش ئۈچۈن بىئومولېكۇلالارنى بىۋاسىتە سۈرەتكە ئېلىش، تەھلىل قىلىش ۋە باشقۇرۇش ئۈچۈن «نانوئېندوسكوپىيە تېخنىكىسى» نى بەرپا قىلىدۇ.
كانازاۋا ئۇنىۋېرسىتېتى ياپون دېڭىزى قىرغىقىدىكى باشلامچى ئومۇمىي مائارىپ ئۇنىۋېرسىتېتى بولۇش سۈپىتى بىلەن، 1949-يىلى قۇرۇلغاندىن بۇيان ياپونىيەنىڭ ئالىي مائارىپى ۋە ئاكادېمىك تەتقىقاتىغا زور تۆھپە قوشۇپ كەلدى. ئۇنىۋېرسىتېتتا ئۈچ ئالىي مەكتەپ ۋە 17 مەكتەپ بار بولۇپ، ئۇلاردا تېبابەت، كومپيۇتېر ۋە گۇمانىتارلىق قاتارلىق كەسىپلەر بويىچە ئوقۇتۇش ئېلىپ بېرىلىدۇ.
بۇ ئۇنىۋېرسىتېت ياپونىيە دېڭىزى قىرغىقىدىكى تارىخى ۋە مەدەنىيىتى بىلەن داڭلىق كانازاۋا شەھىرىگە جايلاشقان. فېئوداللىق دەۋرىدىن (1598-1867) باشلاپ، كانازاۋا نوپۇزلۇق ئەقلىي ئىدېئولوگىيە ساھەسىدە ئابرويغا ئىگە بولۇپ كەلگەن. كانازاۋا ئۇنىۋېرسىتېتى كاكۇما ۋە تاكاراماچى دېگەن ئىككى ئاساسلىق مەكتەپ رايونىغا بۆلۈنگەن بولۇپ، تەخمىنەن 10200 ئوقۇغۇچىسى بار، ئۇلارنىڭ 600 ى چەتئەللىك ئوقۇغۇچىلار.
ئەسلى مەزمۇننى كۆرۈڭ: https://www.prnewswire.com/news-releases/kanazawa-university-research-enhancing-carbon-dioxide-reduction-301846809.html