Chúng tôi sử dụng cookie để cải thiện trải nghiệm của bạn. Bằng cách tiếp tục duyệt trang web này, bạn đồng ý với việc chúng tôi sử dụng cookie. Xem thêm thông tin.
Nhu cầu liên tục của nền kinh tế đối với nhiên liệu có hàm lượng carbon cao đã dẫn đến sự gia tăng lượng khí carbon dioxide (CO2) trong khí quyển. Ngay cả khi có những nỗ lực để giảm lượng khí thải carbon dioxide, chúng vẫn không đủ để đảo ngược những tác hại của loại khí này đã có trong khí quyển.
Vì vậy, các nhà khoa học đã phát triển những phương pháp sáng tạo để sử dụng khí carbon dioxide đã có sẵn trong khí quyển bằng cách chuyển hóa nó thành các phân tử hữu ích như axit formic (HCOOH) và methanol. Quá trình quang xúc tác khử carbon dioxide bằng ánh sáng nhìn thấy là một phương pháp phổ biến cho những chuyển đổi như vậy.
Một nhóm các nhà khoa học từ Viện Công nghệ Tokyo, do Giáo sư Kazuhiko Maeda dẫn đầu, đã đạt được những tiến bộ đáng kể và ghi nhận điều đó trong ấn phẩm quốc tế “Angewandte Chemie” ngày 8 tháng 5 năm 2023.
Họ đã tạo ra một khung kim loại hữu cơ (MOF) gốc thiếc cho phép khử quang chọn lọc carbon dioxide. Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một MOF gốc thiếc (Sn) mới với công thức hóa học [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: axit trithiocyanuric và MeOH: methanol).
Hầu hết các chất xúc tác quang CO2 hiệu quả cao dựa trên ánh sáng nhìn thấy đều sử dụng các kim loại quý hiếm làm thành phần chính. Hơn nữa, việc tích hợp chức năng hấp thụ ánh sáng và xúc tác vào một đơn vị phân tử duy nhất bao gồm một lượng lớn kim loại vẫn là một thách thức lâu dài. Do đó, Sn là một ứng cử viên lý tưởng vì nó có thể giải quyết cả hai vấn đề.
MOF là vật liệu tốt nhất cho kim loại và vật liệu hữu cơ, và MOF đang được nghiên cứu như một giải pháp thay thế thân thiện với môi trường hơn so với các chất xúc tác quang hóa đất hiếm truyền thống.
Thiếc (Sn) là một lựa chọn tiềm năng cho các chất xúc tác quang dựa trên MOF vì nó có thể hoạt động như một chất xúc tác và chất hấp thụ trong quá trình quang xúc tác. Mặc dù các MOF dựa trên chì, sắt và zirconium đã được nghiên cứu rộng rãi, nhưng người ta biết rất ít về các MOF dựa trên thiếc.
H3ttc, MeOH và thiếc clorua được sử dụng làm nguyên liệu ban đầu để điều chế MOF gốc thiếc KGF-10, và các nhà nghiên cứu đã quyết định sử dụng 1,3-dimethyl-2-phenyl-2,3-dihydro-1H-benzo[d]imidazole. Chất này đóng vai trò là chất cho electron và nguồn hydro.
Vật liệu KGF-10 thu được sau đó được đưa vào các quy trình phân tích khác nhau. Họ phát hiện ra rằng vật liệu này có độ rộng vùng cấm là 2,5 eV, hấp thụ các bước sóng ánh sáng nhìn thấy được và có khả năng hấp phụ carbon dioxide ở mức độ vừa phải.
Sau khi các nhà khoa học hiểu rõ các tính chất vật lý và hóa học của vật liệu mới này, họ đã sử dụng nó để xúc tác quá trình khử carbon dioxide dưới tác động của ánh sáng nhìn thấy. Họ phát hiện ra rằng KGF-10 có thể chuyển hóa CO2 thành formate (HCOO–) một cách hiệu quả và chọn lọc với hiệu suất lên đến 99% mà không cần thêm chất nhạy quang hoặc chất xúc tác nào khác.
Nó cũng có hiệu suất lượng tử biểu kiến ​​cao kỷ lục (tỷ lệ giữa số electron tham gia phản ứng và tổng số photon chiếu tới) là 9,8% ở bước sóng 400 nm. Hơn nữa, phân tích cấu trúc được thực hiện trong suốt phản ứng cho thấy KGF-10 đã trải qua những biến đổi cấu trúc thúc đẩy quá trình khử quang xúc tác.
Nghiên cứu này lần đầu tiên giới thiệu một chất xúc tác quang hóa gốc thiếc đơn thành phần, hiệu quả cao, không chứa kim loại quý, có khả năng đẩy nhanh quá trình chuyển hóa carbon dioxide thành formate. Những đặc tính nổi bật của KGF-10 được nhóm nghiên cứu phát hiện mở ra những khả năng mới cho việc sử dụng nó như một chất xúc tác quang hóa trong các quy trình như giảm phát thải CO2 bằng năng lượng mặt trời.
Giáo sư Maeda kết luận: “Kết quả của chúng tôi cho thấy MOF có thể đóng vai trò là nền tảng để sử dụng các kim loại không độc hại, giá rẻ và dồi dào trong tự nhiên nhằm tạo ra các chức năng quang xúc tác vượt trội mà thông thường không thể đạt được khi sử dụng các phức chất kim loại phân tử.”
Kamakura Y et al (2023) Khung kim loại hữu cơ dựa trên thiếc(II) cho phép khử carbon dioxide hiệu quả và có chọn lọc thành dạng hình thành dưới ánh sáng nhìn thấy được. Hóa học ứng dụng, Phiên bản quốc tế. doi:10.1002/ani.202305923
Trong cuộc phỏng vấn này, Tiến sĩ Stuart Wright, nhà khoa học cấp cao tại Gatan/EDAX, đã thảo luận với AZoMaterials về nhiều ứng dụng của nhiễu xạ tán xạ ngược electron (EBSD) trong khoa học vật liệu và luyện kim.
Trong cuộc phỏng vấn này, AZoM thảo luận về 30 năm kinh nghiệm ấn tượng của Avantes trong lĩnh vực quang phổ, sứ mệnh của họ và tương lai của dòng sản phẩm với Giám đốc Sản phẩm của Avantes, Ger Loop.
Trong cuộc phỏng vấn này, AZoM đã trò chuyện với Andrew Storey của LECO về quang phổ phóng điện phát sáng và các khả năng mà LECO GDS950 mang lại.
Camera nhấp nháy hiệu năng cao ClearView® giúp cải thiện hiệu suất của kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) thông thường.
Máy nghiền hàm XRF Scientific Orbis Laboratory là máy nghiền mịn tác động kép, có hiệu suất nghiền hàm có thể giảm kích thước mẫu xuống tới 55 lần kích thước ban đầu.
Tìm hiểu về thiết bị đo độ cứng vi mô Hysitron PI 89 SEM của Bruer, một thiết bị đo độ cứng vi mô tiên tiến nhất用于 phân tích cơ học nano định lượng tại chỗ.
Thị trường bán dẫn toàn cầu đang bước vào một giai đoạn thú vị. Nhu cầu về công nghệ chip vừa là động lực thúc đẩy vừa là trở ngại cho ngành công nghiệp này, và tình trạng thiếu hụt chip hiện tại dự kiến ​​sẽ còn kéo dài trong một thời gian. Các xu hướng hiện tại có thể định hình tương lai của ngành công nghiệp, và xu hướng này sẽ tiếp tục diễn ra.
Sự khác biệt chính giữa pin graphene và pin thể rắn nằm ở thành phần của mỗi điện cực. Mặc dù cực âm thường được biến đổi, nhưng các dạng thù hình của carbon cũng có thể được sử dụng để chế tạo cực dương.
Trong những năm gần đây, Internet vạn vật (IoT) đã nhanh chóng được ứng dụng vào hầu hết mọi ngành công nghiệp, nhưng đặc biệt quan trọng trong ngành công nghiệp xe điện.