Usamos cookies para mellorar a túa experiencia. Ao continuar navegando por este sitio, aceptas o noso uso de cookies. Máis información.
A continua demanda de combustibles con alto contido de carbono na economía provocou un aumento do dióxido de carbono (CO2) na atmosfera. Mesmo se se fan esforzos para reducir as emisións de dióxido de carbono, non son suficientes para reverter os efectos nocivos do gas que xa está presente na atmosfera.
Así que os científicos desenvolveron xeitos creativos de usar o dióxido de carbono que xa está na atmosfera converténdoo en moléculas útiles como o ácido fórmico (HCOOH) e o metanol. A fotorredución fotocatalítica do dióxido de carbono mediante luz visible é un método común para tales transformacións.
Un equipo de científicos do Instituto Tecnolóxico de Toquio, dirixido polo profesor Kazuhiko Maeda, fixo un importante progreso e documentouno na publicación internacional "Angewandte Chemie" do 8 de maio de 2023.
Crearon unha estrutura metalorgánica (MOF) baseada no estaño que permite a fotorredución selectiva do dióxido de carbono. Os investigadores crean unha nova MOF baseada no estaño (Sn) coa fórmula química [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: ácido tritiocianúrico e MeOH: metanol).
A maioría dos fotocatalizadores de CO2 baseados en luz visible de alta eficiencia empregan metais preciosos raros como compoñentes principais. Ademais, a integración da absorción de luz e as funcións catalíticas nunha única unidade molecular composta por un gran número de metais segue a ser un desafío de longa data. Polo tanto, o Sn é un candidato ideal porque pode resolver ambos os problemas.
Os MOF son os mellores materiais para metais e materiais orgánicos, e están a ser estudados como unha alternativa máis ecolóxica aos fotocatalizadores tradicionais de terras raras.
O Sn é unha opción potencial para os fotocatalizadores baseados en MOF porque pode actuar como catalizador e eliminador durante o proceso fotocatalítico. Aínda que os MOF baseados en chumbo, ferro e circonio foron estudados amplamente, sábese pouco sobre os MOF baseados en estaño.
Empregáronse H3ttc, MeOH e cloruro de estaño como ingredientes de partida para preparar o MOF KGF-10 a base de estaño, e os investigadores decidiron usar 1,3-dimetil-2-fenil-2,3-dihidro-1H-benzo[d]imidazol, que serve como doante de electróns e fonte de hidróxeno.
O KGF-10 resultante sométese entón a varios procesos analíticos. Descubriron que o material ten unha banda prohibida de 2,5 eV, absorbe lonxitudes de onda da luz visible e ten unha capacidade de adsorción moderada de dióxido de carbono.
Unha vez que os científicos comprenderon as propiedades físicas e químicas deste novo material, empregárono para catalizar a redución do dióxido de carbono en presenza de luz visible. Descubriron que o KGF-10 pode converter o CO2 en formiato (HCOO–) de forma eficiente e selectiva cunha eficiencia de ata o 99 % sen necesidade de fotosensibilizadores ou catalizadores adicionais.
Tamén ten un rendemento cuántico aparente récord (a relación entre o número de electróns implicados na reacción e o número total de fotóns incidentes) do 9,8 % a unha lonxitude de onda de 400 nm. Ademais, a análise estrutural realizada ao longo da reacción mostrou que o KGF-10 sufriu modificacións estruturais que promoveron a redución fotocatalítica.
Este estudo presenta por primeira vez un fotocatalizador a base de estaño, dun só compoñente e libre de metais preciosos, altamente eficiente para acelerar a conversión de dióxido de carbono en formiato. As notables propiedades do KGF-10 descubertas polo equipo abren novas posibilidades para o seu uso como fotocatalizador en procesos como a redución das emisións de CO2 mediante enerxía solar.
A profesora Maeda concluíu: «Os nosos resultados indican que os MOF poden servir como plataforma para empregar metais non tóxicos, de baixo custo e ricos en metais terrestres para crear funcións fotocatalíticas superiores que normalmente non se poden alcanzar empregando complexos metálicos moleculares».
Kamakura Y et al. (2023) As estruturas metalorgánicas baseadas en estaño(II) permiten unha redución eficiente e selectiva da formación de dióxido de carbono baixo luz visible. Applied Chemistry, Edición Internacional. doi:10.1002/ani.202305923
Nesta entrevista, o Dr. Stuart Wright, científico sénior de Gatan/EDAX, fala con AZoMaterials sobre as moitas aplicacións da difracción de retrodispersión de electróns (EBSD) na ciencia dos materiais e a metalurxia.
Nesta entrevista, AZoM fala co xestor de produtos de Avantes, Ger Loop, sobre os impresionantes 30 anos de experiencia de Avantes en espectroscopia, a súa misión e o futuro da liña de produtos.
Nesta entrevista, AZoM fala con Andrew Storey de LECO sobre a espectroscopia de descarga luminiscente e as capacidades que ofrece a LECO GDS950.
As cámaras de escintilación de alto rendemento ClearView® melloran o rendemento da microscopía electrónica de transmisión (TEM) de rutina.
A trituradora de mandíbulas Orbis de laboratorio XRF Scientific é unha trituradora fina de dobre acción cuxa eficiencia de trituradora de mandíbulas pode reducir o tamaño da mostra ata 55 veces o seu tamaño orixinal.
Coñece o picoindentador SEM Hysitron PI 89 de Bruer, un picoindentador de última xeración para a análise nanomecánica cuantitativa in situ.
O mercado mundial de semicondutores entrou nun período emocionante. A demanda de tecnoloxía de chips impulsou e prexudicou a industria ao mesmo tempo, e espérase que a actual escaseza de chips continúe durante algún tempo. As tendencias actuais poden configurar o futuro da industria, e esta tendencia seguirá desenvolvéndose.
A principal diferenza entre as baterías de grafeno e as baterías de estado sólido é a composición de cada eléctrodo. Aínda que o cátodo adoita estar modificado, tamén se poden usar alótropos de carbono para fabricar ánodos.
Nos últimos anos, a Internet das Cousas introduciuse rapidamente en case todas as industrias, pero é especialmente importante na industria dos vehículos eléctricos.