KANAZAWA, Japon, 8 Jona 2023 /PRNewswire/ — Mitatitra ny fomba azo ampiasana sosona disulfida vita amin'ny vy manify dia manify mba hanafainganana ny fampihenana simika ny gazy karbonika ho an'ny fiarahamonina tsy misy gazy karbonika ireo mpikaroka ao amin'ny Oniversiten'i Kanazawa.
Ilaina ny fanodinana ny gazy karbonika (CO2) avoaka avy amin'ny dingana indostrialy amin'ny fikatsahan'ny olombelona maika ny fiaraha-monina maharitra sy tsy misy karbônina. Noho izany antony izany, ireo electrocatalysts izay afaka manova ny CO2 ho vokatra simika tsy dia manimba loatra dia ianarana betsaka amin'izao fotoana izao. Ny kilasin'ny fitaovana fantatra amin'ny anarana hoe dichalcogenides metaly roa refy (2D) dia kandidà ho electrocatalysts ho an'ny fiovan'ny CO, saingy matetika ireo fitaovana ireo dia mampiroborobo ny fihetsika mifaninana, mampihena ny fahombiazany. Yasufumi Takahashi sy ireo mpiara-miasa ao amin'ny Nanobiology Science Institute (WPI-NanoLSI) ao amin'ny Oniversiten'i Kanazawa dia nahita dichalcogenide metaly roa refy izay afaka mampihena ny CO2 ho asidra formika, fa tsy avy amin'ny natiora fotsiny. Ankoatra izany, ity fifandraisana ity dia rohy mpanelanelana. vokatra avy amin'ny fananganana simika.
Nampitahain'i Takahashi sy ireo mpiara-miasa aminy ny fiasan'ny disulfida roa-dimensy (MoS2) sy ny disulfida tin (SnS2). Samy dichalcogenides metaly roa-dimensy izy roa ireo, ary ity farany dia tena mahaliana satria fantatra fa ny tin madio dia fitaovana fandrefesana ny famokarana asidra formika. Ny fitsapana elektrokimia an'ireo fitambarana ireo dia naneho fa ny fihetsiky ny fivoaran'ny hidrôzenina (HER) dia hafainganina amin'ny fampiasana MoS2 fa tsy ny fiovam-po CO2. Ny HER dia manondro fihetsika mamokatra hidrôzenina, izay ilaina rehefa mikasa ny hamokatra solika hidrôzenina, saingy raha ny fihenan'ny CO2 no jerena, dia dingana mifaninana tsy ilaina izany. Etsy ankilany, ny SnS2 dia naneho fihetsika fampihenana CO2 tsara ary nanakana ny HER. Naka fandrefesana elektrokimia ny vovoka SnS2 betsaka ihany koa ireo mpikaroka ary nahita fa tsy dia mavitrika loatra amin'ny fihenan'ny CO2.
Mba hahatakarana ny toerana misy ireo toerana mavitrika ao amin'ny SnS2 sy ny antony mahatonga ny akora 2D miasa tsara kokoa noho ny akora betsaka, dia nampiasa teknika antsoina hoe mikroskopia elektrokimia sela scanning (SECCM) ireo mpahay siansa. Ampiasaina ho toy ny nanopipette ny SECCM, izay mamorona sela elektrokimia miendrika meniscus nanoscale ho an'ny probes izay mora tohina amin'ny fihetsiky ny ety ambonin'ny santionany. Nasehon'ny fandrefesana fa ny ety ambonin'ny takelaka SnS2 manontolo dia mavitrika, fa tsy ny singa "sehatra" na "sisiny" ao amin'ny rafitra ihany. Izany koa dia manazava ny antony mahatonga ny SnS2 2D manana hetsika ambony kokoa raha oharina amin'ny SnS2 betsaka.
Manome fahatakarana lalindalina kokoa momba ireo fihetsika simika mitranga ny kajikajy. Indrindra indrindra, ny fiforonan'ny asidra formika dia voafaritra ho fomba fihetsika mahasoa amin'ny angovo rehefa ampiasaina ho toy ny katalista ny 2D SnS2.
Ny zavatra hitan'i Takahashi sy ireo mpiara-miasa aminy dia manamarika dingana manan-danja mankany amin'ny fampiasana ireo katalista elektro-roa refy amin'ny fampiharana fampihenana CO2 elektro-simika. Hoy ireo mpahay siansa: "Ireo valiny ireo dia hanome fahatakarana sy fampandrosoana tsara kokoa ny paikady elektrokatalisisa metaly dichalcogenide roa refy ho an'ny fampihenana elektro-simika ny gazy karbonika mba hamokarana vokatra."
Ireo takelaka roa refy (2D) (na sosona tokana) amin'ny dichalcogenides metaly dia fitaovana karazana MX2 izay ny M dia atôma metaly, toy ny molybdenum (Mo) na tin (Sn), ary ny X dia atôma chalcogen, toy ny solifara (C). Ny rafitra dia azo aseho ho toy ny sosona atôma X eo ambonin'ny sosona atôma M, izay hita eo amin'ny sosona atôma X. Ny dichalcogenides metaly roa refy dia anisan'ny kilasin'ny fitaovana antsoina hoe roa refy (izay ahitana ihany koa ny graphene), izay midika fa manify izy ireo. Ny fitaovana 2D matetika dia manana toetra ara-batana hafa noho ny mitovy aminy (3D).
Nodinihina ny fiasan'ny dichalcogenide metaly roa refy noho ny asany elektrokatalitika ao amin'ny fihetsiky ny fivoaran'ny hidrôzenina (HER), dingana simika izay mamokatra hidrôzenina. Saingy ankehitriny, Yasufumi Takahashi sy ireo mpiara-miasa ao amin'ny Oniversiten'i Kanazawa dia nahita fa ny dichalcogenide metaly roa refy SnS2 dia tsy mampiseho fiasan'ny katalitika HER; toetra tena manan-danja tokoa izany ao anatin'ny tontolon'ny stratejika amin'ny lalana.
Yusuke Kawabe, Yoshikazu Ito, Yuta Hori, Suresh Kukunuri, Fumiya Shiokawa, Tomohiko Nishiuchi, Samuel Chon, Kosuke Katagiri, Zeyu Xi, Chikai Lee, Yasuteru Shigeta ary Yasufumi Takahashi. Plate 1T/1H-SnS2 ho an'ny famindrana electrochemical CO2, ACS XX, XXX–XXX (2023).
Lohateny: Andrana fitiliana amin'ny alalan'ny mikroskopia elektrokimia amin'ny sela mba handinihana ny fiasan'ny takelaka SnS2 mba hampihenana ny famoahana CO2.
Niorina tamin'ny taona 2017 ny Ivontoerana Nanobiolojika ao amin'ny Oniversiten'i Kanazawa (NanoLSI) ho anisan'ny fandaharan'asan'ny foibe fikarohana iraisam-pirenena MEXT. Ny tanjon'ny fandaharan'asa dia ny hamorona foibe fikarohana kilasy eran-tany. Amin'ny fampifangaroana ny fahalalana manan-danja indrindra amin'ny mikroskopia probe scanning biolojika, ny NanoLSI dia mametraka ny "teknolojia nanoendoscopy" ho an'ny fakana sary mivantana, famakafakana ary fanodinana ny biomolecules mba hahazoana fahatakarana bebe kokoa momba ny mekanisma izay mifehy ny trangan-javatra eo amin'ny fiainana toy ny aretina.
Amin'ny maha-oniversite fampianarana ankapobeny malaza eo amoron-dranomasin'ny Ranomasin'i Japana azy, ny Oniversiten'i Kanazawa dia nandray anjara betsaka tamin'ny fampianarana ambony sy ny fikarohana akademika tao Japana hatramin'ny nanorenana azy tamin'ny 1949. Manana oniversite telo sy sekoly 17 manolotra taranja toy ny fitsaboana, informatika ary siansa maha-olona ny oniversite.
Ao Kanazawa no misy ny oniversite, tanàna malaza amin'ny tantarany sy ny kolontsainy, eo amoron'ny Ranomasin'i Japana. Hatramin'ny vanim-potoanan'ny feodaly (1598-1867), dia nanana laza ara-tsaina ambony i Kanazawa. Mizara ho toby roa lehibe ny Oniversiten'i Kanazawa, dia i Kakuma sy Takaramachi, ary manana mpianatra eo amin'ny 10.200 eo ho eo, ka 600 amin'izy ireo no mpianatra iraisam-pirenena.
Jereo ny votoaty tany am-boalohany: https://www.prnewswire.com/news-releases/kanazawa-university-research-enhancing-carbon-dioxide-reduction-301846809.html