אנו משתמשים בקובצי Cookie כדי לשפר את חוויית הגלישה שלך. על ידי המשך גלישה באתר זה, הנך מסכים לשימוש שלנו בקובצי Cookie. מידע נוסף.
הביקוש המתמשך של הכלכלה לדלקים עתירי פחמן הוביל לעלייה בפחמן דו-חמצני (CO2) באטמוספירה. גם אם נעשים מאמצים להפחית את פליטות הפחמן הדו-חמצני, הם אינם מספיקים כדי להפוך את ההשפעות המזיקות של הגז שכבר נמצא באטמוספירה.
לכן, מדענים פיתחו דרכים יצירתיות להשתמש בפחמן דו-חמצני שכבר נמצא באטמוספירה על ידי המרתו למולקולות שימושיות כמו חומצה פורמית (HCOOH) ומתנול. פוטורדוקציה פוטו-קטליטית של פחמן דו-חמצני באמצעות אור נראה היא שיטה נפוצה לטרנספורמציות כאלה.
צוות מדענים ממכון הטכנולוגי של טוקיו, בראשות פרופסור קזוהיקו מאדה, עשה התקדמות משמעותית ותיעד אותה בפרסום הבינלאומי "Angewandte Chemie" מיום 8 במאי 2023.
הם יצרו מסגרת מתכת-אורגנית (MOF) מבוססת בדיל המאפשרת פוטו-רדוקציה סלקטיבית של פחמן דו-חמצני. החוקרים יצרו MOF חדש מבוסס בדיל (Sn) עם הנוסחה הכימית [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: חומצה טריתיוציאנורית ו-MeOH: מתנול).
רוב הפוטו-זרזים היעילים ביותר מבוססי אור נראה של CO2 משתמשים במתכות יקרות נדירות כמרכיבים העיקריים שלהם. יתר על כן, שילוב תפקודי בליעת אור ותפקודים קטליטיים ליחידה מולקולרית אחת המורכבת ממספר רב של מתכות נותר אתגר ארוך שנים. לכן, Sn הוא מועמד אידיאלי מכיוון שהוא יכול לפתור את שתי הבעיות.
MOFs הם החומרים הטובים ביותר עבור מתכות וחומרים אורגניים, ו-MOFs נחקרים כחלופה ירוקה יותר לפוטו-קטליסטים מסורתיים של אדמה נדירה.
Sn הוא בחירה פוטנציאלית עבור פוטו-קטליזטורים מבוססי MOF מכיוון שהוא יכול לשמש כזרז וכנוזל גזים במהלך התהליך הפוטוקטליטי. למרות ש-MOFs מבוססי עופרת, ברזל וזירקוניום נחקרו בהרחבה, מעט ידוע על MOFs מבוססי בדיל.
H3ttc, MeOH ובדיל כלוריד שימשו כמרכיבים ראשוניים להכנת ה-MOF KGF-10 מבוסס בדיל, והחוקרים החליטו להשתמש ב-1,3-דימתיל-2-פניל-2,3-דיהידרו-1H-בנזו[ד]אימידאזול. משמש כתורם אלקטרונים ומקור מימן.
לאחר מכן, החומר KGF-10 שנוצר עובר תהליכים אנליטיים שונים. הם מצאו כי לחומר יש פער אנרגיה של 2.5 eV, הוא סופג אורכי גל של אור נראה, ובעל יכולת ספיחה בינונית של פחמן דו-חמצני.
לאחר שמדענים הבינו את התכונות הפיזיקליות והכימיות של חומר חדש זה, הם השתמשו בו כדי לזרז את הפחתת פחמן דו-חמצני בנוכחות אור נראה. הם גילו ש-KGF-10 יכול להמיר CO2 ביעילות ובסלקטיביות לפורמט (HCOO–) ביעילות של עד 99% ללא צורך בחומרי רגישות או זרזים נוספים.
יש לו גם תפוקה קוונטית נראית לעין (היחס בין מספר האלקטרונים המעורבים בתגובה למספר הפוטונים הפוגעים) גבוהה ביותר של 9.8% באורך גל של 400 ננומטר. יתר על כן, ניתוח מבני שבוצע לאורך התגובה הראה כי KGF-10 עבר שינויים מבניים שקידמו חיזור פוטו-קטליטי.
מחקר זה מציג לראשונה פוטו-קטליזטור יעיל ביותר, חד-רכיבי, מבוסס מתכת יקרה, ללא מתכות יקרות, המאיץ את המרת פחמן דו-חמצני לפורמט. התכונות המדהימות של KGF-10 שהתגלו על ידי הצוות פותחות אפשרויות חדשות לשימושו כפוטו-קטליזטור בתהליכים כגון הפחתת פליטות CO2 באמצעות אנרגיה סולארית.
פרופסור מאדה סיכם: "תוצאותינו מצביעות על כך ש-MOFs יכולים לשמש כפלטפורמה לשימוש במתכות לא רעילות, בעלות נמוכה ועשירות באדמה כדי ליצור פונקציות פוטו-קטליטיות מעולות שבדרך כלל אינן ניתנות להשגה באמצעות קומפלקסים של מתכות מולקולריות."
Kamakura Y et al (2023) מסגרות מתכת-אורגניות מבוססות פח(II) מאפשרות הפחתה יעילה וסלקטיבית של פחמן דו-חמצני להיווצרות תחת אור נראה. כימיה יישומית, מהדורה בינלאומית. doi:10.1002/ani.202305923
בראיון זה, ד"ר סטיוארט רייט, מדען בכיר בגטן/EDAX, דן עם AZoMaterials ביישומים הרבים של דיפרקציית פיזור אלקטרונים לאחור (EBSD) במדעי החומרים ובמתכת.
בראיון זה, AZoM דנה ב-30 שנות הניסיון המרשימות של Avantes בתחום הספקטרוסקופיה, במשימתם ובעתיד קו המוצרים עם מנהל המוצר של Avantes, גר לופ.
בראיון זה, AZoM משוחח עם אנדרו סטורי מ-LECO על ספקטרוסקופיית פריקת זוהר והיכולות שמציע ה-LECO GDS950.
מצלמות נצנוץ בעלות ביצועים גבוהים מבית ClearView® משפרות את ביצועי מיקרוסקופיית אלקטרונים חודרנית (TEM) שגרתית.
מגרסה לסתות XRF Scientific Orbis Laboratory היא מגרסה דקה בעלת פעולה כפולה, אשר יעילותה יכולה להפחית את גודל הדגימה עד פי 55 מגודלה המקורי.
למד על הפיקוינדנטר Hysitron PI 89 SEM של Bruer, פיקוינדנטר חדיש לניתוח ננו-מכני כמותי in situ.
שוק המוליכים למחצה העולמי נכנס לתקופה מרגשת. הביקוש לטכנולוגיית שבבים הניע וגם עיכב את התעשייה, והמחסור הנוכחי בשבבים צפוי להימשך זמן מה. המגמות הנוכחיות עשויות לעצב את עתיד התעשייה, ומגמה זו תמשיך להתפתח.
ההבדל העיקרי בין סוללות גרפן לסוללות מצב מוצק הוא הרכב כל אלקטרודה. למרות שהקתודה בדרך כלל שונה, ניתן להשתמש גם באלוטרופים של פחמן לייצור אנודות.
בשנים האחרונות, האינטרנט של הדברים הוצג במהירות כמעט בכל התעשיות, אך הוא חשוב במיוחד בתעשיית הרכב החשמלי.