CO2 فوتورېدكسىيەسى ئۈچۈن قېلىن ئاساسلىق مېتال-ئورگانىك رامكىلار

بىز سىزنىڭ تەجرىبىڭىزنى ياخشىلاش ئۈچۈن تور كۆرگۈچلەرنى ئىشلىتىمىز. بۇ تور بېكەتنى كۆرۈشنى داۋاملاشتۇرۇش ئارقىلىق، سىز بىزنىڭ تور كۆرگۈچلەرنى ئىشلىتىشىمىزگە قوشۇلغان بولىسىز. تېخىمۇ كۆپ ئۇچۇرلار.
ئىقتىسادنىڭ يۇقىرى كاربونلۇق يېقىلغۇغا بولغان ئېھتىياجىنىڭ داۋاملىق ئېشىشى ئاتموسفېرادىكى كاربون تۆت ئوكسىد (CO2) نىڭ ئېشىشىغا سەۋەب بولدى. كاربون تۆت ئوكسىد قويۇپ بېرىشنى ئازايتىش ئۈچۈن تىرىشچانلىق كۆرسىتىلگەن تەقدىردىمۇ، بۇلار ئاتموسفېرادىكى گازنىڭ زىيانلىق تەسىرىنى ئەسلىگە كەلتۈرۈشكە يېتەرلىك ئەمەس.
شۇڭا ئالىملار ئاتموسفېرادىكى كاربون تۆت ئوكسىدنى فورمىك كىسلاتا (HCOOH) ۋە مېتانول قاتارلىق پايدىلىق مولېكۇلالارغا ئايلاندۇرۇش ئارقىلىق ئۇنى ئىشلىتىشنىڭ ئىجادىي ئۇسۇللىرىنى ئىجاد قىلدى. كۆرۈنگەن نۇر ئارقىلىق كاربون تۆت ئوكسىدنى فوتوكاتالىزلىق فوتورېداتسىيە قىلىش بۇ خىل ئۆزگەرتىشلەرنىڭ كۆپ ئۇچرايدىغان ئۇسۇلى.
توكيو تېخنىكا ئىنستىتۇتىدىكى پروفېسسور كازۇھىكو مائېدا رەھبەرلىكىدىكى بىر گۇرۇپپا ئالىملار زور ئىلگىرىلەشلەرنى قولغا كەلتۈرۈپ، بۇنى 2023-يىلى 8-مايدىكى «Angewandte Chemie» ناملىق خەلقئارالىق نەشردە خاتىرىلىدى.
ئۇلار كاربون تۆت ئوكسىدنىڭ تاللاپ فوتورېدكسىيەسىنى ئىشقا ئاشۇرىدىغان قالاي ئاساسلىق مېتال-ئورگانىك رامكا (MOF) ياسىدى. تەتقىقاتچىلار خىمىيىلىك فورمۇلاسى [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: تىرىتىئوسىيانۇر كىسلاتاسى ۋە MeOH: مېتانول) بولغان يېڭى قالاي (Sn) ئاساسلىق MOF ياسىدى.
كۆپىنچە يۇقىرى ئۈنۈملۈك كۆرۈنىدىغان نۇر ئاساسلىق CO2 فوتوكاتالىزاتورلىرى ئاساسلىق تەركىب سۈپىتىدە ئاز ئۇچرايدىغان قىممەتلىك مېتاللارنى ئىشلىتىدۇ. ئۇنىڭدىن باشقا، نۇرنى سۈمۈرۈش ۋە كاتالىزاتورلۇق فۇنكسىيەلەرنى نۇرغۇن مېتاللاردىن تەركىب تاپقان يەككە مولېكۇلا بىرلىكىگە بىرلەشتۈرۈش ئۇزۇن مۇددەتلىك بىر خىرىس بولۇپ كەلمەكتە. شۇڭا، Sn ئىككى مەسىلىنى ھەل قىلالايدىغانلىقى ئۈچۈن ئەڭ ياخشى كاندىدات.
MOFلار مېتاللار ۋە ئورگانىك ماتېرىياللار ئۈچۈن ئەڭ ياخشى ماتېرىيال بولۇپ، MOFلار ئەنئەنىۋى نادر يەر فوتوكاتالىزاتورلىرىغا قارىغاندا تېخىمۇ يېشىل ئالماشتۇرۇش ئۇسۇلى سۈپىتىدە تەتقىق قىلىنماقتا.
Sn MOF ئاساسلىق فوتوكاتالىزاتورلار ئۈچۈن مۇمكىن بولغان تاللاش بولۇپ، چۈنكى ئۇ فوتوكاتالىزاتور جەريانىدا كاتالىزاتور ۋە قېزىلما ماددىلارنى چىقىرىۋېتىش رولىنى ئوينايدۇ. قوغۇشۇن، تۆمۈر ۋە زىركونىي ئاساسلىق MOFلار كەڭ كۆلەمدە تەتقىق قىلىنغان بولسىمۇ، قەلەي ئاساسلىق MOFلار ھەققىدە ئاز نەرسە مەلۇم.
H3ttc، MeOH ۋە تۆمۈر خىلورىد قەلەي ئاساسلىق MOF KGF-10 نى تەييارلاش ئۈچۈن باشلانغۇچ ماتېرىيال سۈپىتىدە ئىشلىتىلگەن، تەتقىقاتچىلار ئېلېكترون بەرگۈچى ۋە ھىدروگېن مەنبەسى سۈپىتىدە خىزمەت قىلىدىغان 1،3-دىمېتىل-2-فېنىل-2،3-دىھىدرو-1H-بېنزو[d]ىمىدازولنى ئىشلىتىشنى قارار قىلغان.
نەتىجىدە ھاسىل بولغان KGF-10 ھەر خىل ئانالىز جەريانلىرىغا ئۇچرايدۇ. ئۇلار بۇ ماتېرىيالنىڭ 2.5 eV لىق بەلۋاغ بوشلۇقى بارلىقىنى، كۆرۈنگەن نۇر دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنى سۈمۈرەلەيدىغانلىقىنى ۋە كاربون تۆت ئوكسىدنىڭ ئوتتۇراھال سۈمۈرۈش ئىقتىدارىغا ئىگە ئىكەنلىكىنى بايقىدى.
ئالىملار بۇ يېڭى ماتېرىيالنىڭ فىزىكىلىق ۋە خىمىيىلىك خۇسۇسىيەتلىرىنى چۈشەنگەندىن كېيىن، ئۇنى كۆرۈنگەن نۇر ئاستىدا كاربون تۆت ئوكسىدنىڭ ئازىيىشىنى كاتالىزاتورلۇق قىلىشقا ئىشلەتكەن. ئۇلار KGF-10 نىڭ قوشۇمچە فوتوسېنسىتلاشتۇرغۇچ ياكى كاتالىزاتور ئىشلەتمەي تۇرۇپ، CO2 نى ئۈنۈملۈك ۋە تاللاپ فورماتقا (HCOO–) ئايلاندۇرۇپ، %99 گىچە ئۈنۈمگە ئىگە ئىكەنلىكىنى بايقىغان.
ئۇنىڭ يەنە 400 نانومېتىر دولقۇن ئۇزۇنلۇقىدا، كۆرۈنەرلىك كۋانت ئۈنۈمى (رېئاكسىيەگە قاتناشقان ئېلېكترون سانىنىڭ ئومۇمىي چۈشكەن فوتون سانىغا بولغان نىسبىتى) رېكورت ياراتقان %9.8 كە يەتتى. بۇنىڭدىن باشقا، رېئاكسىيە جەريانىدا ئېلىپ بېرىلغان قۇرۇلما ئانالىزى KGF-10 نىڭ فوتوكاتالىزاتورلۇق قايتۇرۇشنى ئىلگىرى سۈرىدىغان قۇرۇلما ئۆزگەرتىشلىرىگە ئۇچرىغانلىقىنى كۆرسەتتى.
بۇ تەتقىقات تۇنجى قېتىم كاربون تۆت ئوكسىدنىڭ فورماغا ئايلىنىشىنى تېزلىتىش ئۈچۈن يۇقىرى ئۈنۈملۈك، بىر تەركىبلىك، قىممەتلىك مېتالسىز قەلەي ئاساسلىق فوتوكاتالىزاتورنى تونۇشتۇردى. تەتقىقات گۇرۇپپىسى بايقىغان KGF-10 نىڭ ئالاھىدە خۇسۇسىيىتى ئۇنى قۇياش ئېنېرگىيەسى ئارقىلىق CO2 قويۇپ بېرىشنى ئازايتىش قاتارلىق جەريانلاردا فوتوكاتالىزاتور سۈپىتىدە ئىشلىتىش ئۈچۈن يېڭى ئىمكانىيەتلەرنى ئاچتى.
پروفېسسور مائېدا خۇلاسە چىقىرىپ مۇنداق دېدى: «بىزنىڭ نەتىجىلىرىمىز شۇنى كۆرسىتىپ بېرىدۇكى، MOFs زەھەرلىك ئەمەس، ئەرزان باھالىق ۋە يەر شارىغا باي مېتاللارنى ئىشلىتىپ، مولېكۇلا مېتال بىرىكمىلىرىنى ئىشلىتىپ ئادەتتە ئەمەلگە ئاشۇرغىلى بولمايدىغان يۇقىرى سۈپەتلىك فوتوكاتالىزاتورلۇق ئىقتىدارلارنى يارىتىش ئۈچۈن سۇپا بولالايدۇ».
كاماكۇرا Y قاتارلىقلار (2023) تۆمۈر (II) ئاساسلىق مېتال-ئورگانىك رامكىلار كۆرۈنگەن نۇر ئاستىدا كاربون تۆت ئوكسىدنىڭ ھاسىل بولۇشىنى ئۈنۈملۈك ۋە تاللاپ ئازايتىشقا شارائىت ھازىرلايدۇ. قوللىنىشچان خىمىيە، خەلقئارا نەشرى. doi:10.1002/ani.202305923
بۇ سۆھبەتتە، Gatan/EDAX نىڭ يۇقىرى دەرىجىلىك ئالىمى دوكتور ستۇئارت رايت AZoMaterials بىلەن ئېلېكتروننىڭ ئارقا چېچىلىش دىفراكسىيەسىنىڭ (EBSD) ماتېرىيال ئىلمى ۋە مېتاللورگىيە ساھەسىدىكى نۇرغۇن قوللىنىلىشى توغرىسىدا مۇھاكىمە ئېلىپ بارىدۇ.
بۇ سۆھبەتتە، AZoM Avantes نىڭ مەھسۇلات دېرىكتورى Ger Loop بىلەن Avantes نىڭ سپېكتروسكوپىيە ساھەسىدىكى 30 يىللىق تەسىرلىك تەجرىبىسى، ئۇلارنىڭ ۋەزىپىسى ۋە مەھسۇلات لىنىيىسىنىڭ كەلگۈسى توغرىسىدا مۇزاكىرە ئېلىپ بارىدۇ.
بۇ سۆھبەتتە، AZoM LECO نىڭ ئاندرېۋ ستورى بىلەن پارقىراقلىق چىقىرىش سپېكتروسكوپىيەسى ۋە LECO GDS950 تەمىنلىگەن ئىقتىدارلار توغرىسىدا سۆھبەتلەشتى.
ClearView® يۇقىرى ئىقتىدارلىق سىسىنتىللاسىيە كامېرالىرى دائىملىق ئېلېكترونلۇق مىكروسكوپىيە (TEM) نىڭ ئىقتىدارىنى ياخشىلايدۇ.
XRF ئىلمىي ئوربىس تەجرىبىخانىسىنىڭ چىش ئېزىش ماشىنىسى قوش ئۈنۈملۈك ئىنچىكە ئېزىش ماشىنىسى بولۇپ، چىش ئېزىش ئۈنۈمى ئەۋرىشكە چوڭلۇقىنى ئەسلىدىكى چوڭلۇقىنىڭ 55 ھەسسىسىگىچە ئازايتالايدۇ.
Bruer نىڭ Hysitron PI 89 SEM پىكويندېنتېرى ھەققىدە ئۆگىنىۋېلىڭ، بۇ ئەڭ ئىلغار پىكويندېنتېر بولۇپ، ئۇ يەرلىك مىقدارلىق نانومېخانىكىلىق ئانالىز ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ.
دۇنياۋى يېرىم ئۆتكۈزگۈچ بازىرى ھاياجانلىق بىر مەزگىلگە كىردى. چىپ تېخنىكىسىغا بولغان ئېھتىياج بۇ كەسىپنى ئىلگىرى سۈردى ۋە توسقۇنلۇق قىلدى، ھازىرقى چىپ كەمچىللىكىنىڭ بىر مەزگىل داۋاملىشىشى مۆلچەرلەنمەكتە. ھازىرقى يۈزلىنىشلەر بۇ كەسىپنىڭ كەلگۈسىنى بەلگىلىشى مۇمكىن، بۇ يۈزلىنىش داۋاملىق تەرەققىي قىلىدۇ.
گرافېن باتارېيەسى بىلەن قاتتىق ھالەتلىك باتارېيەنىڭ ئاساسلىق پەرقى ھەر بىر ئېلېكترودنىڭ تەركىبىدە. كاتود ئادەتتە ئۆزگەرتىلگەن بولسىمۇ، كاربوننىڭ ئاللوتروپ شەكىللىرى ئانود ياساشقىمۇ ئىشلىتىلىدۇ.
يېقىنقى يىللاردىن بۇيان، نەرسىلەر ئىنتېرنېتى دېگۈدەك بارلىق كەسىپلەرگە تېز سۈرئەتتە سىڭىپ كىردى، ئەمما ئۇ بولۇپمۇ ئېلېكترلىك ئاپتوموبىل سانائىتىدە ئىنتايىن مۇھىم.


ئېلان قىلىنغان ۋاقىت: 2023-يىلى 11-ئاينىڭ 9-كۈنى