با كمك نانولوله كربنی انجام شد
تولید متانول از دی اکسیدکربن
مهندس وب: الکتروکاتالیست ها نقش مهمی در توسعه انرژی پاک، حذف گازهای گلخانه ای و فناوری های ذخیره انرژی دارند. پژوهشگران دانشگاه سیتی هنگ کنگ (CityU) نشان دادند که نانولوله های کربنی تک دیواره بستر عالی برای تقویت پروسه تبدیل گازهای گلخانه ای به مواد دیگر هستند. این نانولوله ها به عنوان پشتیبان و بوسیله خمش مولکولی، برای احیاء دی اکسیدکربن و تبدیل آن به متانول قابل استفاده هستند.
به گزارش مهندس وب به نقل از ایسنا، این دستاورد مسیر را برای توسعه الکتروکاتالیست های مولکولی خمیده باز می کند تا از آنها برای تبدیل کارآمد دی اکسید کربن به مواد شیمیایی و سوخت های مفید بهره برد و در نهایت میزان انتشار این گاز را به حداقل رساند. نتایج این پروژه در قالب مقاله ای در نشریه Nature Catalysis به چاپ رسیده است.
خیلی از کمپلکس های مولکولی، مانند کبالت فتالوسیانین (COPC)، کاتالیزورهای کارآمد برای واکنش احیاء CO۲ (CO۲RR) هستند. با اینحال آنها در درجه اول دی اکسید کربن را به مونوکسید کربن (CO) تبدیل می کنند، بدون این که میزان قابل توجهی از محصولات مفید مانند متانول را تولید کنند. پروفسور یو روکان، از گروه شیمی دانشگاه سیتی هنگ کنگ، که رهبری این تحقیق را بر عهده داشت، اظهار داشت: « ما می خواهیم پتانسیل کبالت فتالوسیانین را برای این پروسه کشف نماییم.»
در این بین، نوعی کرنش شناخته شده است که بر خواص مواد دو بعدی در مقیاس نانومتری، تأثیر می گذارد. پروفسور یو توضیح داد: «استفاده از زمینه های خمیده قبل از این نتایج قابل توجهی به همراه داشته است. اما کنترل منطقی مولکول های مسطح به سبب اندازه بسیار کوچک آنها چالش برانگیز است و چگونگی تاثیر کرنش بر خصوصیات مولکولی هنوز چندان شناخته نشده است.»
این گروه روی بررسی واکنش پذیری کاتالیزورهای کبالت فتالوسیانین در مقیاس نانومتر با اتخاذ مهندسی فشار ناشی از پشتیبان کار کردند. آنها با بهره گیری از نانولوله های کربنی تک دیواره به عنوان پشتیبانی، فشار کنترل شده ای را به مولکول های زیر ۲ نانومتر از کاتالیزور اعمال کردند. انحنای نانولوله ها به سبب فعل و انفعالات مولکولی موجب فشار بر روی مولکول های کاتالیزوری می شود و در نتیجه خم می شود. با بهره گیری از زمینه های نانولوله های کربنی با قطرهای مختلف این گروه توانستند که زاویه خمش مولکول های کبالت فتالوسیانین را از ۹۶ درجه (برای نانولوله های کربن به قطر ۱ نانومتر) تا ۱٫۵ درجه (برای نانولوله های کربن به قطر ۱۰۰ نانومتر) تنظیم کنند.
در مقایسه با مولکول های مسطح، مولکول های خمیده عملکرد الکتروکاتالیستی بهبود یافته ای را به نمایش گذاشتند. آنها انتخاب گری بالاتری برای احیاء دی اکسیدکربن از خود به نمایش گذاشتند بطوریکه متانول بسیار بالاتر از منوکسیدکربن تولید شد.
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب