በስፋት የተከፋፈለው α-አይረን-(III) ኦክሲሃይድሮክሳይድ የተባለው የአፈር ማዕድን፣ የካርቦን ዳይኦክሳይድን ወደ ፎርሚክ አሲድ በፎቶ ቅነሳ ​​ላይ ለማዋል የሚያስችል እንደገና ጥቅም ላይ ሊውል የሚችል ማነቃቂያ ሆኖ ተገኝቷል።ክሬዲት፡ ፕሮፌሰር ካዙሂኮ ማኢዳ
እንደ ፎርሚክ አሲድ (HCOOH) ባሉ ተንቀሳቃሽ ነዳጆች ላይ የካርቦን ዳይኦክሳይድ መጠንን በፎቶ መቀነስ በከባቢ አየር ውስጥ እየጨመረ የመጣውን የካርቦን ዳይኦክሳይድ መጠን ለመዋጋት ጥሩ መንገድ ነው። ይህንን ተግባር ለማገዝ በቶኪዮ የቴክኖሎጂ ተቋም የሚገኝ የምርምር ቡድን በቀላሉ የሚገኝ የብረት ማዕድን መርጦ በአሉሚና ድጋፍ ላይ ጭኖታል፤ ይህም 90% የሚሆነውን የካርቦን ዳይኦክሳይድን ወደ HCOOH በብቃት የሚቀይር ማነቃቂያ ያዘጋጃል!
የኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች ለብዙ ሰዎች ማራኪ አማራጭ ናቸው፣ እና ዋናው ምክንያት የካርቦን ልቀቶች የላቸውም። ይሁን እንጂ ለብዙዎች ትልቅ ችግር የርቀት መለኪያ እጦታቸው እና ረጅም የኃይል መሙያ ጊዜያቸው ነው። እንደ ቤንዚን ያሉ ፈሳሽ ነዳጆች ትልቅ ጥቅም ያላቸው እዚህ ነው። ከፍተኛ የኃይል መጠናቸው ረጅም ርቀት እና ፈጣን ነዳጅ መሙላት ማለት ነው።
ከቤንዚን ወይም ከናፍጣ ወደ ሌላ ፈሳሽ ነዳጅ መቀየር የካርቦን ልቀትን ያስወግዳል፤ የፈሳሽ ነዳጆችን ጥቅሞችም ይጠብቃል። ለምሳሌ በነዳጅ ሴል ውስጥ ፎርሚክ አሲድ ውሃ እና ካርቦን ዳይኦክሳይድን እየለቀቀ ሞተርን ሊያነቃቃ ይችላል። ሆኖም ግን፣ ፎርሚክ አሲድ የሚመረተው ከባቢ አየር ውስጥ ያለውን CO2 ወደ HCOOH በመቀነስ ከሆነ፣ ብቸኛው የተጣራ ውጤት ውሃ ነው።
በከባቢ አየር ውስጥ የካርቦን ዳይኦክሳይድ መጠን መጨመር እና ለዓለም ሙቀት መጨመር ያላቸው አስተዋጽኦ አሁን የተለመደ ዜና ሆኗል። ተመራማሪዎች ለችግሩ የተለያዩ አቀራረቦችን ሲሞክሩ፣ ውጤታማ መፍትሔ ተገኘ - በከባቢ አየር ውስጥ ያለውን ከመጠን በላይ ካርቦን ዳይኦክሳይድ ወደ ኃይል የበለፀጉ ኬሚካሎች መለወጥ።
እንደ ፎርሚክ አሲድ (HCOOH) ያሉ የነዳጅ ምርቶች በፀሐይ ብርሃን ውስጥ የካርቦን ዳይኦክሳይድን በፎቶ ቅነሳ ​​አማካኝነት መመረታቸው በቅርብ ጊዜ ብዙ ትኩረትን ስቧል ምክንያቱም ሂደቱ ድርብ ጥቅም አለው፡ ከመጠን በላይ የካርቦን ዳይኦክሳይድ ልቀትን ይቀንሳል እና በአሁኑ ጊዜ የሚያጋጥመንን የኃይል እጥረት ለመቀነስ ይረዳል። ከፍተኛ የኃይል ጥግግት ላለው ሃይድሮጂን በጣም ጥሩ ተሸካሚ እንደመሆኑ መጠን HCOOH በቃጠሎ አማካኝነት ኃይል መስጠት ይችላል፣ ውሃ ብቻ እንደ ተረፈ ምርት ይለቀቃል።
ይህንን ትርፋማ መፍትሔ እውን ለማድረግ፣ ሳይንቲስቶች የፀሐይ ብርሃንን በመጠቀም ካርቦን ዳይኦክሳይድን የሚቀንሱ የፎቶካታሊቲክ ስርዓቶችን አዘጋጅተዋል። ይህ ስርዓት ብርሃን የሚስብ ንጣፍ (ማለትም የፎቶሴንሲቲዘር) እና ካርቦን ዳይኦክሳይድን ወደ HCOOH ለመቀነስ የሚያስፈልገውን ባለብዙ ኤሌክትሮን ዝውውር የሚያስችለውን ማነቃቂያ ያካትታል። በዚህም ተስማሚ እና ቀልጣፋ ማነቃቂያዎችን መፈለግ ጀመሩ!
በተለምዶ ጥቅም ላይ የዋሉ ውህድ ኢንፎግራፊክስን በመጠቀም የካርቦን ዳይኦክሳይድ የፎቶካታሊቲክ ቅነሳ።ክሬዲት፡ ፕሮፌሰር ካዙሂኮ ማኢዳ
በብቃታቸው እና እምቅ መልሶ ጥቅም ላይ ማዋል አቅማቸው ምክንያት፣ ጠንካራ ማነቃቂያዎች ለዚህ ተግባር ምርጥ እጩዎች እንደሆኑ ይቆጠራሉ፣ እና ባለፉት ዓመታት፣ በርካታ የኮባልት፣ የማንጋኒዝ፣ የኒኬል እና የብረት-ኦርጋኒክ ማዕቀፎች (MOFs) ካታሊቲክ ችሎታዎች ተፈትሸዋል፣ ከእነዚህም መካከል የኋለኛው ከሌሎች ብረቶች ላይ አንዳንድ ጥቅሞች አሉት። ሆኖም፣ አብዛኛዎቹ በብረት ላይ የተመሰረቱ ማነቃቂያዎች እስካሁን ድረስ እንደ ዋና ምርት ብቻ የሚያመርቱት ካርቦን ሞኖክሳይድ እንጂ ኤችሲኦኦኤች እንዳልሆነ ሪፖርት አድርገዋል።
ይሁን እንጂ፣ ይህ ችግር በቶኪዮ የቴክኖሎጂ ተቋም (ቶኪዮ ቴክ) በፕሮፌሰር ካዙሂኮ ማኢዳ በሚመራው የቶኪዮ የቴክኖሎጂ ተቋም (ቶኪዮ ቴክ) በተመራማሪዎች ቡድን በፍጥነት ተፈትቷል። በቅርቡ በአንጌዋንድቴ ኬሚ ኬሚ በተባለው የኬሚካል መጽሔት ላይ በታተመ ጥናት፣ ቡድኑ α-አይረን(III) ኦክሲሃይድሮክሳይድ (α-FeO2 ...
ቡድኑ ማነቃቂያቸውን ለማዋሃድ ቀላል የሆነ የኢምፕሬግናሽን ዘዴ ተጠቅሟል። ከዚያም በክፍል ሙቀት ውስጥ በሩቴኒየም ላይ የተመሰረተ (Ru) ፎቶሴንሲሴንቲዘር፣ ኤሌክትሮን ለጋሽ እና ከ400 ናኖሜትር በላይ የሞገድ ርዝመት ያለው የሚታይ ብርሃን ባለበት ቦታ የካርቦን ዳይኦክሳይድን በፎቶካታሊቲ ለመቀነስ በብረት የተደገፈ የአል2O3 ቁሳቁሶችን ተጠቅመዋል።
ውጤቶቹ በጣም አበረታች ናቸው። ለዋናው ምርት HCOOH የስርዓታቸው ምርጫ ከ80-90% ሲሆን የኳንተም ምርት 4.3% ነበር (የስርዓቱን ውጤታማነት ያመለክታል)።
ይህ ጥናት ከቀልጣፋ የፎቶሴንሲሴንሲተር ጋር ሲጣመር HCOOHን ሊያመነጭ የሚችል በአይነቱ የመጀመሪያ የሆነ የብረት ላይ የተመሰረተ ጠንካራ ማነቃቂያ ያቀርባል። እንዲሁም ተገቢ የድጋፍ ቁሳቁስ (Al2O3) አስፈላጊነት እና በፎቶኬሚካላዊ ቅነሳ ምላሽ ላይ ስላለው ተጽእኖ ያብራራል።
ከዚህ ጥናት የተገኙ ግንዛቤዎች የካርቦን ዳይኦክሳይድን ወደ ሌሎች ጠቃሚ ኬሚካሎች ፎቶሪዴሽን ለመቀነስ አዳዲስ ኖብል ብረት-አልባ ማነቃቂያዎችን ለማዘጋጀት ሊረዱ ይችላሉ።” ጥናታችን እንደሚያሳየው ወደ አረንጓዴ የኃይል ኢኮኖሚ የሚወስደው መንገድ ውስብስብ አይደለም። ቀላል የማነቃቂያ ዝግጅት ዘዴዎች እንኳን ጥሩ ውጤቶችን ሊያስገኙ ይችላሉ፣ እና እንደ አሉሚና ባሉ ውህዶች የተደገፉ በምድር ላይ የበለፀጉ ውህዶች ለካርቦን ዳይኦክሳይድ ቅነሳ እንደ መራጭ ማነቃቂያ ጥቅም ላይ ሊውሉ እንደሚችሉ በሚገባ ይታወቃል” ሲሉ ፕሮፌሰር ማኢዳ ደምድመዋል።
ማጣቀሻዎች፡- "አልሙና የሚደገፍ አልፋ-አይረን (III) ኦክሲሃይድሮክሳይድ እንደገና ጥቅም ላይ ሊውል የሚችል ድፍን ካታላይስት ለ CO2 Photoreduction በሚታይ ብርሃን" በ Daehyeon An, Dr Shunta Nishioka, Dr. Shuhei Yasuda, Dr. Tomoki Kanazawa, Dr. Yoshinobu Kamakura, Prof. ካዙሂኮ ሜዳ፣ ግንቦት 12፣ 2022፣ አንጌዋንድቴ ኬሚ.DOI፡ 10.1002 / anie.202204948
"እንደ ቤንዚን ያሉ ፈሳሽ ነዳጆች ትልቅ ጥቅም የሚያገኙት እዚህ ላይ ነው። ከፍተኛ የኃይል መጠናቸው ረጅም ርቀት እና ፈጣን ነዳጅ መሙላት ማለት ነው።"
አንዳንድ ቁጥሮችስ? የፎርሚክ አሲድ የኃይል ጥግግት ከቤንዚን ጋር እንዴት ይነጻጸራል? በኬሚካል ፎርሙላ ውስጥ አንድ የካርቦን አቶም ብቻ ስላለ፣ ወደ ቤንዚን እንኳን እንደሚጠጋ እጠራጠራለሁ።
ከዚህም በተጨማሪ ሽታው በጣም መርዛማ ነው፣ እና እንደ አሲድ፣ ከቤንዚን የበለጠ ዝገት ያስከትላል። እነዚህ የማይፈቱ የምህንድስና ችግሮች አይደሉም፣ ነገር ግን ፎርሚክ አሲድ ክልልን በመጨመር እና የባትሪ መሙያ ጊዜን በመቀነስ ረገድ ጉልህ ጥቅሞችን እስካላቀረበ ድረስ፣ ምናልባት ጥረቱ ዋጋ የለውም።
ጎይትን ከአፈር ውስጥ ለማውጣት ካሰቡ፣ ኃይል የሚጠይቅ የማዕድን ቁፋሮ ሥራ ይሆናል እና ለአካባቢ ጎጂ ሊሆን ይችላል።
በአፈር ውስጥ ብዙ ጎይትስን ሊጠቅሱ ይችላሉ ምክንያቱም አስፈላጊውን ጥሬ እቃ ለማግኘት እና ጎይትስን ለማዋሃድ ተጨማሪ ኃይል እንደሚያስፈልግ እገምታለሁ።
የሂደቱን አጠቃላይ የህይወት ዑደት መመልከት እና የሁሉም ነገር የኃይል ወጪን ማስላት አስፈላጊ ነው። ናሳ እንደ ነፃ ጅምር ምንም ነገር አላገኘም። ሌሎች ይህንን ማስታወስ አለባቸው።
SciTechDaily: ከ1998 ጀምሮ ምርጥ የቴክኖሎጂ ዜናዎች መነሻ። በኢሜል ወይም በማህበራዊ ሚዲያ አማካኝነት የቅርብ ጊዜ የቴክኖሎጂ ዜናዎችን ወቅታዊ መረጃ ያግኙ።
ስለ ባርቤኪው ጭስ እና አስካሪ ጣዕም ማሰብ ብቻ ብዙ ሰዎችን ምራቅ እንዲወስዱ ያደርጋል። ክረምት መጥቷል፣ እና ለብዙዎች…