Ti nasaknap a naiwarwaras a mineral ti daga, ti α-iron-(III) oxyhydroxide, ket nasarakan a maysa a ma-recycle a katalista para iti photoreduction ti carbon dioxide iti formic acid.Credit: Prof. Kazuhiko Maeda
Ti photoreduction ti CO2 kadagiti maibiahe a fuel a kas iti formic acid (HCOOH) ket nasayaat a wagas a manglaban iti ngumatngato a CO2 levels iti atmospera.Tapno makatulong iti daytoy nga aramid, ti maysa a grupo ti panagsirarak idiay Tokyo Institute of Technology ket nangpili iti nalaka a magun-odan a mineral a nakabase iti landok ket inkargada daytoy iti suporta ti alumina tapno mangpataud iti katalista a sieepisiente a makabalbaliw iti CO2 iti HCOOH, agarup 90% a panagpili!
Dagiti de koriente a lugan ket makaawis a pagpilian para iti adu a tattao, ken ti kangrunaan a rason ket awan ti carbon emissions-da.Ti dakkel a pagdaksan para iti adu, nupay kasta, ket ti kinakurang ti range ken napaut nga oras ti panagkargada.Ditoy a dakkel ti bentaha dagiti likido a fuel a kas iti gasolina.Ti nangato a densidad ti enerhiada kaipapananna ti atiddog ​​a range ken napartak a panaggasolina.
Ti panagbalbaliw manipud iti gasolina wenno diesel nga agturong iti sabali a likido a fuel ket mabalin a mangikkat kadagiti carbon emissions bayat a mataginayon dagiti pagimbagan dagiti likido a fuel.Iti maysa a fuel cell, kas pagarigan, ti formic acid ket mabalinna a paandaren ti makina bayat a mangiruar iti danum ken carbon dioxide.Nupay kasta, no ti pormic acid ket mapataud babaen ti panangkissay iti atmospera a CO2 iti HCOOH, ngarud ti kakaisuna a net output ket ti danum.
Gagangay itan a damag ti ngumatngato a carbon dioxide iti atmosperatayo ken ti kontribusionda iti panagbara ti globo.Bayat nga ageksperimento dagiti managsirarak iti nagduduma a pamay-an iti parikut, rimsua ti epektibo a solusion—ti panangpagbalin iti sobra a carbon dioxide iti atmospera a kemikal a nabaknang iti enerhia.
Ti panagpataud kadagiti fuel a kas iti formic acid (HCOOH) babaen ti photoreduction ti CO2 iti lawag ti init ket nakaawis iti adu nga atension iti nabiit pay gapu ta ti proseso ket addaan iti doble a pagimbagan: daytoy ket mangkissay iti sobra a CO2 emissions ken makatulong pay a mangkissay iti enerhia a sangsanguentayo iti agdama. kinakurang.Kas maysa a nagsayaat a carrier para iti hidrohena nga addaan iti nangato a densidad ti enerhia, ti HCOOH ket makaipaay iti enerhia babaen ti pannakauram bayat a mangiruar laeng iti danum kas by-product.
Tapno agbalin a kinapudno daytoy makagunggona a solusion, nangaramid dagiti sientista kadagiti photocatalytic system a mangkissay iti carbon dioxide babaen ti tulong ti lawag ti init.Daytoy a sistema ket buklen ti substrate a mangsebseb iti lawag (kayatna a sawen, photosensitizer) ken katalista a mangpabalin iti adu a pannakayakar ti elektron a kasapulan para iti pannakakissay ti CO2 iti HCOOH.Ket iti kasta nangrugida a nagsapul kadagiti maitutop ken episiente a katalista!
Photocatalytic reduction ti carbon dioxide babaen ti panagusar kadagiti gagangay a maus-usar a compound infographics.Kredit: Propesor Kazuhiko Maeda
Gapu ti episiensiada ken ti potensial a pannaka-recycle, dagiti solido a katalista ket naikeddeng a kas dagiti kasayaatan a kandidato para iti daytoy nga aramid, ken kadagiti tawtawen, dagiti katalitiko a kabaelan ti adu a kobalt, manganeso, nikel ken landok-a naibatay a metal-organiko a balbalay (MOF) ket nasuksukisok, a karaman kadagitoy Ti naud-udi ket addaan kadagiti sumagmamano a pagimbagan kadagiti sabali a metal.Nupay kasta, kaaduan kadagiti landok-a-naibasar a katalista a naipadamag aginggana ita ket mangpataud laeng ti karbon monoksido a kas ti kangrunaan a produkto, saan nga HCOOH.
Nupay kasta, daytoy a parikut ket napardas a narisut babaen ti maysa a grupo dagiti managsirarak idiay Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) nga indauluan babaen ni Propesor Kazuhiko Maeda.Iti nabiit pay a panagadal a naipablaak iti kemikal a pagiwarnak nga Angewandte Chemie, ti grupo ket nangipakita ti maysa nga alumina (Al2O3)-a nasuportaran a landok-a-naibasar a katalista babaen ti panagusar ti α-iron(III) oxyhydroxide (α-FeO ​​OH; geothite).Ti nobela nga α-FeO ​​OH/Al2O3 a katalista ket mangipakpakita iti nagsayaat a panagaramid ti panagbalbaliw ti CO2 iti HCOOH ken nagsayaat a pannaka-recycle.Idi napagsaludsodan maipapan iti panagpilida iti katalista, kinuna ni Propesor Maeda: “Kayatmi a sukimaten ti ad-adu nga adu nga elemento kas katalista kadagiti sistema ti CO2 photoreduction. Kasapulanmi ti solido a katalista nga aktibo, ma-recycle, saan a makasabidong ken saan a nangina.
Ti grupo ket nagusar ti simple a pamay-an ti impregnasion tapno maaramid ti katalistada.Kalpasanna, nagusarda kadagiti landok-a-nasuportaran nga Al2O3 a materiales tapno photocatalytically a mangkissay iti CO2 iti temperatura ti siled iti kaadda ti ruthenium-based (Ru) a photosensitizer, electron donor, ken makita a lawag nga addaan iti kaatiddog ​​ti allon a nasurok a 400 nanometro.
Dagiti resulta ket makaparegta unay.Ti panagpili ti sistemada para iti kangrunaan a produkto ti HCOOH ket 80–90% nga addaan iti kuantum nga apit iti 4.3% (a mangipakpakita ti kinaepisiente ti sistema).
Daytoy a panagadal ket mangipresenta ti umuna-iti-kitana a landok-a naibatay a solido a katalista a mabalin a mangpataud ti HCOOH no maiparis iti episiente a photosensitizer.Daytoy ket mangisalaysay pay ti kinapateg ti umno a suporta a material (Al2O3) ken ti epektona iti reaksion ti panagkissay ti potokemikal.
Dagiti pannakaawat manipud iti daytoy a panagsirarak ket mabalin a makatulong a mangpataud kadagiti baro a natan-ok nga awanan iti metal a katalista para iti photoreduction ti carbon dioxide kadagiti dadduma a makatulong a kemikal.”Ipakita ti panagsirarakmi a ti dalan nga agturong iti berde nga ekonomia ti enerhia ket saan a komplikado.Uray dagiti simple a pamay-an ti panagisagana iti katalista ket mabalin a mangted kadagiti dakkel a resulta, ken pagaammo unay a dagiti kompuesto nga adu iti daga, no suportaran dagiti kompuesto a kas iti alumina, ket mabalin a mausar a kas maysa a mapili a katalista para iti CO2 pannakakissay,” inngudo ni Prof. Maeda.
Dagiti reperensia: “Alumina-a-nasuportaran nga Alpha-Iron (III) Oxyhydroxide kas maysa a Ma-recycle a Solid Catalyst para iti CO2 Photoreduction iti sidong ti Makita a Lawag” ni Daehyeon An, Dr. Shunta Nishioka, Dr. Shuhei Yasuda, Dr. Tomoki Kanazawa, Dr. Yoshinobu Kamakura, Prof .. Toshiyuki Yokoi, Prof. Shunsuke Nozawa, Prof. Kazuhiko Maeda, 12 Mayo 2022, Angewandte nga Kimika.DOI: 10.1002 / anie.202204948
"Dayta ti dakkel a bentaha dagiti likido a gasolina a kas iti gasolina. Ti nangato a densidad ti enerhiada kaipapananna ti atiddog ​​a range ken napartak a panaggasolina.”
Kasano ti sumagmamano a numero?Kasano a maidilig ti densidad ti enerhia ti formic acid iti gasolina?No maysa laeng nga atomo ti karbon iti pormula ti kemikal, pagduaduaanko nga umasideg pay ketdi iti gasolina.
Malaksid iti dayta, makasabidong unay ti angot ken, kas asido, ad-adda a makadadael ngem ti gasolina.Dagitoy ket saan a di masolbar a parikut iti inhenieria, ngem malaksid no ti formic acid ket mangitukon kadagiti dakkel a pagimbagan iti panangpaadu iti range ken panangkissay iti oras ti panaggasolina iti bateria, nalabit saan a maikari ti panagregget.
No planoda ti mangala iti goethite manipud iti daga, maysa dayta nga operasion ti panagminas a makabusbos iti enerhia ken mabalin a makadadael iti aglawlaw.
Mabalin a dakamatenda ti adu a goethite iti daga ta agsuspetsaak a kasapulan ti ad-adu nga enerhia tapno makagun-od kadagiti kasapulan a raw materials ken ma-react dagitoy tapno ma-synthesis ti goethite.
Nasken a kitaen ti intero a siklo ti biag ti proseso ken kalkularen ti gastos ti enerhia ti amin.Awan ti nasarakan ti NASA a makunkuna a libre a panangipatayab.Kasapulan a laglagipen daytoy dagiti dadduma.
SciTechDaily: Taeng dagiti kasayaatan a damag ti teknolohia sipud pay idi 1998.Agtultuloy a nabarbaro kadagiti kaudian a damag ti teknolohia babaen ti email wenno social media.
Umdasen ti panangpanunot laeng kadagiti asuk ken makabartek a raman ti BBQ tapno aglaway ti kaaduan a tattao.Adda ditoy ti kalgaw, ken para iti adu...