קאנאזאווא, יאפאן, 8טן יוני, 2023 /PRNewswire/ — פארשער פון קאנאזאווא אוניווערסיטעט באריכטן ווי אזוי אן אולטרא-דינע שיכט פון צין דיסולפיד קען ווערן גענוצט צו פארשנעלערן די כעמישע רעדוקציע פון ​​קוילן דיאקסייד פאר א קוילן-נייטראלע געזעלשאפט.
ריסייקלינג קוילן דייאַקסייד (CO2) וואָס ווערט אַרויסגעלאָזט פֿון אינדוסטריעלע פּראָצעסן איז אַ נויטווענדיקייט אין מענטשהייט'ס דרינגענדיקער זוכן פֿאַר אַ סאַסטיינאַבאַל, קוילן-נייטראַל געזעלשאַפט. צוליב דעם ווערן עלעקטראָקאַטאַליסטן וואָס קענען עפֿעקטיוו קאָנווערטירן CO2 אין אַנדערע ווייניקער שעדלעכע כעמישע פּראָדוקטן איצט ברייט שטודירט. אַ קלאַס פֿון מאַטעריאַלן באַקאַנט ווי צוויי-דימענסיאָנאַלע (2D) מעטאַל דיכאַלקאָגענידעס זענען קאַנדידאַטן ווי עלעקטראָקאַטאַליסטן פֿאַר CO קאָנווערסיע, אָבער די מאַטעריאַלן אָפֿט אויך פּראָמאָטירן קאָנקורירנדיקע רעאַקציעס, וואָס רעדוצירן זייער עפֿעקטיווקייט. יאַסופֿומי טאַקאַהאַשי און קאָלעגן אין קאַנאַזאַוואַ אוניווערסיטעט'ס נאַנאָביאָלאָגי וויסנשאַפֿט אינסטיטוט (WPI-NanoLSI) האָבן אידענטיפֿיצירט אַ צוויי-דימענסיאָנאַלן מעטאַל דיכאַלקאָגעניד וואָס קען עפֿעקטיוו רעדוצירן CO2 צו פֿאָרמיק זויער, נישט נאָר פֿון נאַטירלעכן אָפּשטאַם. דערצו, איז די פֿאַרבינדונג אַ צווישן-לינק פּראָדוקט פֿון כעמישער סינטעז.
טאַקאַהאַשי און קאָלעגן האָבן פאַרגליכן די קאַטאַליטישע אַקטיוויטעט פון צוויי-דימענסיאָנאַלן דיסולפיד (MoS2) און צין דיסולפיד (SnS2). ביידע זענען צוויי-דימענסיאָנאַלע מעטאַל דיכאַלקאָגענידעס, די לעצטע איז פון באַזונדער אינטערעס ווייַל ריין צין איז באַקאַנט צו זיין אַ קאַטאַליסט פֿאַר דער פּראָדוקציע פון ​​פאָרמיק זויער. עלעקטראָכעמישע טעסטינג פון די קאַמפּאַונדז האָבן געוויזן אַז די הידראָגען עוואָלוציע רעאַקציע (HER) איז אַקסעלערייטיד ניצן MoS2 אַנשטאָט CO2 קאַנווערזשאַן. HER באַציט זיך צו אַ רעאַקציע וואָס פּראָדוצירט הידראָגען, וואָס איז נוציק ווען מען בדעה צו פּראָדוצירן הידראָגען ברענשטאָף, אָבער אין פאַל פון CO2 רעדוקציע, איז עס אַן אַנוואָנטעד קאָנקורענט פּראָצעס. אויף די אנדערע האַנט, SnS2 האָט געוויזן גוטע CO2 רעדוצירנדיק אַקטיוויטעט און ינכיבאַטעד HER. די פאָרשער האָבן אויך גענומען עלעקטראָכעמישע מעסטונגען פון מאַסע SnS2 פּודער און געפֿונען אַז עס איז געווען ווייניקער אַקטיוו אין קאַטאַליטישע רעדוקציע פון ​​CO2.
כדי צו פֿאַרשטיין וואו די קאַטאַליטישע אַקטיווע ערטער געפֿינען זיך אין SnS2 און פֿאַרוואָס אַ 2D מאַטעריאַל אַרבעט בעסער ווי אַ גרויסער פֿאַרבינדונג, האָבן די וויסנשאַפֿטלער גענוצט אַ טעכניק גערופֿן סקאַנינג צעל עלעקטראָכעמישע מיקראָסקאָפּיע (SECCM). די SECCM ווערט גענוצט ווי אַ נאַנאָפּיפּעט, פֿאָרמענדיק אַ נאַנאָסקאַלע מעניסקוס-פֿאָרמיקע עלעקטראָכעמישע צעל פֿאַר פּראָבעס וואָס זענען סענסיטיוו צו ייבערפֿלאַך רעאַקציעס אויף מוסטערן. די מעסטונגען האָבן געוויזן אַז די גאַנצע ייבערפֿלאַך פֿון דער SnS2 בויגן איז געווען קאַטאַליטישע אַקטיוו, נישט נאָר די "פּלאַטפֿאָרמע" אָדער "ראַנד" עלעמענטן אין דער סטרוקטור. דאָס דערקלערט אויך פֿאַרוואָס 2D SnS2 האָט העכערע אַקטיוויטעט פֿאַרגליכן מיט גרויסער SnS2.
קאַלקולאַציעס געבן ווייטערדיקע איינבליק אין די כעמישע רעאַקציעס וואָס פּאַסירן. ספּעציעל, די פאָרמירונג פון פאָרמיק זויער איז געווען אידענטיפיצירט ווי אַן ענערגעטיש גינסטיקער רעאַקציע וועג ווען 2D SnS2 ווערט גענוצט ווי אַ קאַטאַליסט.
די רעזולטאַטן פון טאַקאַהאַשי און קאָלעגן מאַרקירן אַ וויכטיקן שריט צו דער נוצן פון צוויי-דימענסיאָנאַלע עלעקטראָקאַטאַליסטן אין עלעקטראָכעמישע CO2 רעדוקציע אַפּליקאַציעס. די וויסנשאַפֿטלער ציטירן: "די רעזולטאַטן וועלן צושטעלן אַ בעסער פֿאַרשטאַנד און אַנטוויקלונג פון אַ צוויי-דימענסיאָנאַלער מעטאַל דיכאַלקאָגעניד עלעקטראָקאַטאַליז סטראַטעגיע פֿאַר דער עלעקטראָכעמישער רעדוקציע פון ​​קוילן דייאַקסייד צו פּראָדוצירן כיידראָוקאַרבאַנז, אַלקאָהאָלן, פעטי זויערן און אַלקענען אָן זייַט פּראָדוקטן."
צוויי-דימענסיאָנאַלע (2D) שיץ (אָדער מאָנאָלייערס) פון מעטאַל דיכאַלקאָגענידעס זענען MX2 טיפּ מאַטעריאַלן, וואו M איז אַ מעטאַל אַטאָם, ווי מאָליבדענום (Mo) אָדער צין (Sn), און X איז אַ טשאַלקאָגען אַטאָם, ווי שוועבל (C). די סטרוקטור קען אויסגעדריקט ווערן ווי אַ שיכט פון X אַטאָמען אויף שפּיץ פון אַ שיכט פון M אַטאָמען, וואָס אין דער ריי איז ליגן אויף אַ שיכט פון X אַטאָמען. צוויי-דימענסיאָנאַלע מעטאַל דיכאַלקאָגענידעס געהערן צו אַ קלאַס פון אַזוי גערופענע צוויי-דימענסיאָנאַלע מאַטעריאַלן (וואָס אויך כולל גראַפֿען), וואָס מיינט אַז זיי ווערן דין. 2D מאַטעריאַלן האָבן אָפט אַנדערע גשמיות אייגנשאַפֿטן ווי זייערע גרויסע (3D) קאַונערפּאַרץ.
צוויי-דימענסיאָנאַלע מעטאַל דיכאַלקאָגענידעס זענען אויסגעפאָרשט געוואָרן פֿאַר זייער עלעקטראָקאַטאַליטישע טעטיקייט אין דער וואַסערשטאָף עוואָלוציע רעאַקציע (HER), אַ כעמישער פּראָצעס וואָס פּראָדוצירט וואַסערשטאָף. אָבער איצט, האָבן יאַסופומי טאַקאַהאַשי און קאָלעגן אין דער אוניווערסיטעט פון קאַנאַזאַוואַ געפֿונען אַז דער צוויי-דימענסיאָנאַלער מעטאַל דיכאַלקאָגעניד SnS2 ווײַזט נישט אויף HER קאַטאַליטישע טעטיקייט; דאָס איז אַן עקסטרעם וויכטיקע אייגנשאַפֿט אין דעם סטראַטעגישן קאָנטעקסט פֿון דעם וועג.
Yusuke Kawabe, Yoshikazu Ito, Yuta Hori, Suresh Kukunuri, Fumiya Shiokawa, Tomohiko Nishiuchi, Samuel Chon, Kosuke Katagiri, Zeyu Xi, Chikai Lee, Yasuteru Shigeta און Yasufumi Takahashi. טעלער 1T/1H-SnS2 פֿאַר עלעקטראָטשעמיקאַל אַריבערפירן פון CO2, ACS XX, XXX-XXX (2023).
טיטל: סקענירן עקספּערימענטן אויף עלעקטראָכעמישער מיקראָסקאָפּיע פון ​​צעלן צו שטודירן די קאַטאַליטישע טעטיקייט פון SnS2 שיץ צו רעדוצירן CO2 ימישאַנז.
דער נאַנאָביאָלאָגישער אינסטיטוט פון קאַנאַזאַוואַ אוניווערסיטעט (NanoLSI) איז געגרינדעט געוואָרן אין 2017 אַלס טייל פֿון דער פּראָגראַם פֿון דעם וועלטס פֿירנדיקן אינטערנאַציאָנאַלן פֿאָרשונג צענטער MEXT. די ציל פֿון דער פּראָגראַם איז צו שאַפֿן אַ וועלט-קלאַס פֿאָרשונג צענטער. קאָמבינירנדיק די וויכטיקסטע וויסן אין ביאָלאָגישער סקאַנינג פּראָבע מיקראָסקאָפּיע, גרינדעט NanoLSI "נאַנאָענדאָסקאָפּי טעכנאָלאָגיע" פֿאַר דירעקטע בילדגעבונג, אַנאַליז און מאַניפּולאַציע פֿון ביאָמאָלעקולן צו באַקומען אַן אײַנבליק אין די מעכאַניזמען וואָס קאָנטראָלירן לעבן דערשיינונגען ווי קראַנקייטן.
אלס א פירנדע אלגעמיינע בילדונג אוניווערסיטעט אויפן ברעג פונעם יאפאן ים, האט קאנאזאווא אוניווערסיטעט געמאכט גרויסע ביישטייערונגען צו העכערער בילדונג און אקאדעמישע פארשונג אין יאפאן זינט איר גרינדונג אין 1949. די אוניווערסיטעט האט דריי קאלעדזשעס און 17 שולן וואס פאָרשלאָגן דיסציפלינעס ווי מעדיצין, קאמפיוטינג און די הומאַניטאַרע וויסנשאַפֿטן.
די אוניווערסיטעט געפינט זיך אין קאנאזאווא, א שטאט בארימט פאר איר געשיכטע און קולטור, אויפן בארטן פונעם יאפאנעזער ים. זייט דער פעאדאלער תקופה (1598-1867), האט קאנאזאווא הנאה געהאט פון אן אויטאריטעטיוון אינטעלעקטועלן פרעסטיזש. קאנאזאווא אוניווערסיטעט איז צעטיילט אין צוויי הויפט קאמפוסן, קאקומא און טאקאראמאטשי, און האט ארום 10,200 סטודענטן, 600 פון זיי זענען אינטערנאציאנאלע סטודענטן.
זעט דעם אריגינעלן אינהאַלט: https://www.prnewswire.com/news-releases/kanazawa-university-research-enhancing-carbon-dioxide-reduction-301846809.html