KANAZAWA, Japan, Hunyo 8, 2023 /PRNewswire/ — Ang mga manugpanalawsaw sang Kanazawa University nagreport kon paano ang isa ka tuman ka manipis nga layer sang tin disulfide mahimo gamiton sa pagpadasig sang kemikal nga pagnubo sang carbon dioxide. para sa isa ka katilingban nga wala sing carbon.
Ang pag-recycle sang carbon dioxide (CO2) nga ginabuga gikan sa mga proseso sa industriya isa ka kinahanglanon sa dinalian nga pagpangita sang katawhan para sa isa ka mapadayonon, carbon-neutral nga katilingban. Sa sini nga rason, ang mga electrocatalysts nga maka-convert sang CO2 sa iban pa nga indi tanto ka makahalalit nga mga produkto nga kemikal ginatun-an subong sing lapnag. Ang isa ka klase sang mga materyales nga kilala bilang two-dimensional (2D) metal dichalcogenides mga kandidato bilang mga electrocatalyst para sa CO conversion, apang ining mga materyales masami man nga nagapasanyog sang nagapaindis-indis nga mga reaksyon, nga nagapanubo sang ila pagkaepektibo. Si Yasufumi Takahashi kag ang mga kaupod sa Kanazawa University's Nanobiology Science Institute (WPI-NanoLSI) nakakilala sang isa ka two-dimensional metal dichalcogenide nga epektibo nga makapanubo sang CO2 sa formic acid, indi lamang sa natural nga ginhalinan. Dugang pa, ini nga koneksyon isa ka tungatunga nga sumpay. produkto sang kemikal nga pagtingob.
Ginkumparar ni Takahashi kag sang iya mga kaupod ang catalytic nga aktibidad sang two-dimensional disulfide (MoS2) kag tin disulfide (SnS2). Ang duha duha ka dimensional nga metal dichalcogenides, ang naulihi may partikular nga interes bangod ang puro nga lata kilala nga isa ka katalista para sa paghimo sang formic acid. Ang electrochemical testing sa sini nga mga compound nagpakita nga ang hydrogen evolution reaction (HER) ginapadasig gamit ang MoS2 sa baylo sang CO2 conversion. Ang HER nagapatuhoy sa isa ka reaksyon nga nagapatubas sang hidroheno, nga mapuslanon kon nagatuyo sa paghimo sang hidroheno nga gatong, apang sa kaso sang pagnubo sang CO2, ini isa ka indi maayo nga nagapaindis-indis nga proseso. Sa pihak nga bahin, ang SnS2 nagpakita sang maayo nga aktibidad sa pagnubo sang CO2 kag nagpugong sang HER. Ang mga manugpanalawsaw nagkuha man sang mga pagsukol sang electrochemical sang bulk SnS2 powder kag nakita nga indi ini tanto ka aktibo sa catalytic reduction sang CO2.
Agod mahangpan kon diin nahamtang ang mga catalytically active sites sa SnS2 kag kon ngaa ang isa ka 2D nga materyal mas maayo ang performance sangsa isa ka bulk compound, ang mga siyentipiko naggamit sang isa ka teknik nga ginatawag scanning cell electrochemical microscopy (SECCM). Ang SECCM ginagamit bilang nanopipette, nga nagaporma sang nanoscale meniscus-shaped electrochemical cell para sa mga probe nga sensitibo sa mga reaksyon sa ibabaw sang mga sample. Ang mga pagsukol nagpakita nga ang bug-os nga nawong sang SnS2 sheet aktibo sa catalytically, indi lamang ang "platform" ukon "edge" nga mga elemento sa istruktura. Ginapaathag man sini kon ngaa ang 2D SnS2 may mas mataas nga aktibidad kon ipaanggid sa bulk SnS2.
Ang mga kalkulasyon nagahatag sing dugang nga paghangop sa mga kemikal nga reaksion nga nagakatabo. Sa partikular, ang pagporma sang formic acid nakilala bilang isa ka paborable nga ruta sang reaksyon sa enerhiya kon ang 2D SnS2 ginagamit bilang isa ka katalista.
Ang mga natukiban ni Takahashi kag sang iya mga kaupod nagamarka sang isa ka importante nga tikang padulong sa paggamit sang duha ka dimensional nga mga electrocatalyst sa mga aplikasyon sa pagnubo sang electrochemical CO2. Ang mga sientipiko nagasambit: “Ini nga mga resulta magahatag sing mas maayo nga paghangop kag paghimo sing duha ka dimensional nga metal dichalcogenide electrocatalysis nga estratehiya para sa electrochemical nga pagnubo sang carbon dioxide agod makahimo sing mga hydrocarbon, alkohol, fatty acid kag alkene nga wala sing mga epekto.”
Ang duha ka dimensional (2D) nga mga panid (ukon monolayers) sang metal dichalcogenides amo ang mga materyales nga sahi sang MX2 sa diin ang M isa ka atomo sang metal, pareho sang molybdenum (Mo) ukon tin (Sn), kag ang X isa ka atomo sang chalcogen, pareho sang asupre (C). Ang istruktura mahimo nga ipahayag subong isa ka layer sang X nga mga atomo sa ibabaw sang isa ka layer sang M nga mga atomo, nga sa baylo nahamtang sa isa ka layer sang X nga mga atomo. Ang duha ka dimensional nga metal dichalcogenides iya sang isa ka klase sang ginatawag nga duha ka dimensional nga mga materyales (nga nagalakip man sang graphene), nga nagakahulugan nga manipis sila. Ang mga materyales nga 2D masami nga may lainlain nga pisikal nga mga kinaiya sangsa ila bulk (3D) nga mga katumbas.
Ang duha ka dimensional nga metal dichalcogenides gin-usisa para sa ila electrocatalytic nga aktibidad sa hydrogen evolution reaction (HER), isa ka kemikal nga proseso nga nagapatubas sang hydrogen. Apang karon, natukiban ni Yasufumi Takahashi kag sang iya mga kaupod sa University of Kanazawa nga ang two-dimensional metal dichalcogenide SnS2 wala nagapakita sang HER catalytic activity; isa ini ka importante gid nga propiedad sa estratehiko nga konteksto sang banas.
Yusuke Kawabe, Yoshikazu Ito, Yuta Hori, Suresh Kukunuri, Fumiya Shiokawa, Tomohiko Nishiuchi, Samuel Chon, Kosuke Katagiri, Zeyu Xi, Chikai Lee, Yasuteru Shigeta kag Yasufumi Takahashi. Plato 1T/1H-SnS2 para sa electrochemical transfer sang CO2, ACS XX, XXX–XXX (2023).
Titulo: Mga eksperimento sa pag-scan sa electrochemical microscopy sang mga selula sa pagtuon sang catalytic nga aktibidad sang SnS2 sheets sa pagnubo sang CO2 emissions.
Ang Nanobiological Institute of Kanazawa University (NanoLSI) gintukod sang 2017 bilang kabahin sang programa sang nagapanguna nga internasyonal nga sentro sang pagpanalawsaw sa kalibutan nga MEXT. Ang katuyuan sang programa amo ang paghimo sang isa ka world-class nga sentro sang pagpanalawsaw. Nagatingob sang pinakaimportante nga ihibalo sa biological scanning probe microscopy, ang NanoLSI nagatukod sang "nanoendoscopy technology" para sa direkta nga pag-imaging, pag-analisar kag pagmaniobra sang mga biomolecules agud makaangkon sang paghangop sa mga mekanismo nga nagakontrol sang mga hitabo sa kabuhi pareho sang balatian.
Bilang isa ka nagapanguna nga unibersidad sa pangkabilugan nga edukasyon sa baybayon sang Dagat sang Japan, ang Kanazawa University nakahimo sang daku nga kontribusyon sa mas mataas nga edukasyon kag akademiko nga pagpanalawsaw sa Japan halin sang gintukod ini sang 1949. Ang unibersidad may tatlo ka kolehiyo kag 17 ka eskwelahan nga nagatanyag sang mga disiplina pareho sang medisina, computing, kag humanities.
Ang unibersidad nahamtang sa Kanazawa, isa ka siudad nga bantog sa iya maragtas kag kultura, sa baybayon sang Dagat sang Hapon. Sugod sang pyudal nga panahon (1598-1867), si Kanazawa nakaagom sang isa ka awtoridad nga intelektuwal nga prestihiyo. Ang Kanazawa University nabahin sa duha ka mayor nga kampus, ang Kakuma kag Takaramachi, kag may mga 10,200 ka mga estudyante, 600 sa ila mga internasyonal nga mga estudyante.
Tan-awa ang orihinal nga kaundan: https://www.prnewswire.com/news-releases/kanazawa-university-research-enhancing-carbon-dioxide-reduction-301846809.html