2023 ავტორი: Kaylee MacAlister | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-05-21 08:01
მასალა, რომელიც 20 -ჯერ მეტს იძლევა პერსპექტიული მეთანოლის საწვავის წარმოების ეფექტურობის გაზრდის მიზნით, შეიმუშავეს მეცნიერებმა ეროვნული კვლევითი უნივერსიტეტიდან "MIET" ლოძის ტექნიკური უნივერსიტეტის კოლეგებთან ერთად (ლოძი, პოლონეთი). შედეგები გამოქვეყნებულია ჟურნალში "თემები კატალიზში".
ნახშირორჟანგის საწვავად გადაქცევა, როგორიცაა მეთანოლი, არის ეფექტური გზა ატმოსფეროში მისი ტოქსიკური გამონაბოლქვის შესამცირებლად, ამბობენ კვლევის ავტორები. მათი აზრით, ოპტიმალური გადაწყვეტა არის განახლებადი ენერგიის გამოყენება.
დღეს, CO2– დან მეთანოლის სინთეზი ძირითადად ხორციელდება ფოტოკატალიზური მეთოდით, რომლის დროსაც რეაქცია მიმდინარეობს მსუბუქი ენერგიის ხარჯზე. თუმცა, ტიტანის ოქსიდი, რომელიც გამოიყენება როგორც ფოტოკატალიზატორი, რეაგირებს მხოლოდ ულტრაიისფერ შუქზე, რაც მზის სინათლის მხოლოდ 5% -ს შეადგენს.
მზის ენერგიის სრულად გამოყენების მიზნით, მეცნიერებმა ტიტანის ოქსიდის ზედაპირი შეცვალეს ლითონის ნანონაწილაკებით. აღმოჩნდა, რომ ტიტანის ოქსიდის კომბინაცია ზოგიერთ ლითონთან საშუალებას აძლევს კატალიზატორს ენერგიის ხელში ჩაგდება სპექტრის ხილულ ნაწილში, რომელიც მოიცავს მზის უმეტეს ნაწილს.
”ჩვენ ვაჩვენეთ, რომ TiO2 ზედაპირის შეცვლა ლითონის ნაწილაკებით ზრდის მეთანოლის წარმოქმნის სიჩქარეს 22 -ჯერ. აღმოჩნდა, რომ ყველაზე აქტიური ნაწილაკები იყო პლატინა და ნიკელი. ამ ტექნოლოგიის განვითარება შესაძლებელს გახდის ორგანული ნივთიერებების სინთეზს კლასიკური სინთეზის მეთოდისთვის საჭირო რთული აღჭურვილობის გამოყენების გარეშე,” - თქვა სერგეი დუბკოვმა, მოწინავე მასალებისა და ტექნოლოგიების ინსტიტუტის, MIET– ის უფროსმა მკვლევარმა.
მისივე თქმით, მოდიფიცირებული ფოტოკატალიზატორის წარმოებისთვის გამოიყენება ლითონების ვაკუუმური აორთქლება ტიტანის ოქსიდზე შემდგომი დეპონირებით, ან ლითონის მარილებით გაჟღენთილი ოქსიდის ფხვნილის ანელირება.
მიღებული მასალების სტრუქტურის შესასწავლად გამოიყენეს რენტგენის დიფრაქციული ანალიზი და სკანირების ელექტრონული მიკროსკოპია. კვლევა ჩატარდა რუსეთის სამეცნიერო ფონდის გრანტის No19-000595 ფარგლებში, რომელიც მიზნად ისახავდა სპექტრის ხილულ რეგიონში ხელოვნური ფოტოსინთეზის პრინციპების შემუშავებას.
მომავალში, მეცნიერთა გუნდი აპირებს შეიმუშაოს ჰიბრიდული ფოტოკატალიტიკური სისტემა, რომელიც ადაპტირებულია სპექტრის ხილულ რეგიონში სამუშაოდ და შეუძლია გადაჭრას ისეთი პრობლემები, როგორიცაა ორგანული საწვავის სინთეზი და წყლის გამწმენდი ორგანული დაბინძურებისგან, ასევე წარმოება წყალბადი ან ჟანგბადი წყლის დაშლით.