تجزیه گازهای گلخانه ای با نانوكاتالیست ها
بیست و یكم: برای كاهش گاز دی اكسیدكربن در اتمسفر، نانوكاتالیستی ساخته شده كه می تواند این گاز را به اكسیژن و منوكسیدكربن تبدیل كند.
به گزارش بیست و یكم به نقل از ستاد توسعه فناوری نانو، پژوهشگران راهبردی ارائه كردند كه در آن از نور خورشید می توان برای تبدیل دی اكسیدكربن به اكسیژن و آب و همین طور مونوكسیدكربن بهره برد بدون این كه محصول جانبی در آب ایجاد شود. این روش كه فتوسنتز مصنوعی است می تواند چاره جدیدی برای جلوگیری از گرم تر شدن زمین باشد.
محققان مركز فیزیك نانوساختارهای یكپارچه در موسسه علوم پایه IBS كره جنوبی این فناوری را ارائه كردند. این فناوری قادر می باشد در مرحله اول دی اكسیدكربن را به اكسیژن و منوكسیدكربن تبدیل نموده و در مرحله بعد، از آن برای طیف وسیعی از كاربردها استفاده نمود. نكته مهم، یافتن فتوكاتالیستی با كارایی بالا است.
اكسیدتیتانیم یك فتوكاتالیست رایج است كه به سبب واكنش پذیری بالا، سمیت كم و پایداری شیمیایی قابل توجه خود جهت استفاده از نور خورشید به كار می آید. در صورتیكه اكسیدتیتانیم معمولی تنها پرتو فرابنفش را جذب می كند این گروه تحقیقاتی اكسیدتیتانیمی ساختند كه به لطف پهنای باند كاهش یافته در حدود ۲٫۷ ولت، می تواند نور مرئی را نیز جذب نماید.
این كاتالیست از روتایل نامنظم و آناتاز منظم استفاده كردند. آناتاز و روتایل دو حالت بلوری مختلف از اكسیدتیتانیم است. وجود نامنظمی در بلور سبب جذب نور مرئی و همین طور فراسرخ و فرابنفش می شود.
برای فتوسنتز مصنوعی كارآمد، بمنظور تبدیل دی اكسیدكربن به اكسیژن و منوكسیدكربن خالص، پژوهشگران قصد داشتند تا این نانوذرات را با دی اكسیدتیتانیم آبی (Ao/Rd) و چند عنصر فلزی و نیمه هادی تركیب كنند تا در نهایت احیا دی اكسیدكربن به منوكسید كربن بهبود یابد.
این گروه تحقیقاتی با بررسی فرمولاسیون های مختلف، در نهایت موفق به ارائه ساختار بهینه ای از نقره، تری اكسیدتنگستن و تیتانیم آبی شدند. دلیل استفاده از تری اكسیدتنگستن باند ظرفیت كم و باند باریك ۲٫۶ ولتی این ماده بود كه در كنار پایداری بالا و هزینه كم باعث شده تا گزینه مناسبی برای ساخت كاتالیست باشد. دلیل حضور نقره در این كاتالیست، ایجاد نوسان تعدادی از الكترون های آزاد در اثر تابش نور و در نتیجه افزایش جذب نور مرئی است. همین طور نقره سبب انتخاب گری بالای منوكسیدكربن می شود.
این كاتالیست نانویی حدود ۲۰۰ برابر عملكرد بهتری نسبت به نانوذرات دیگر اكسیدتیتانیم دارد.
منبع: بیست و یكم
این مطلب بیست و یکم را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب