KANAZAWA, Hapon, 8 di yüni 2023 /PRNewswire/ — Investigadónan di Universidat di Kanazawa ta informá kon un kapa ultra-fino di disulfuro di stain por wòrdu usá pa aselerá e redukshon kímiko di dióksido di karbon. pa un sosiedat neutral di karbon.
Resiklahe di dióksido di karbon (CO2) emití for di prosesonan industrial ta un nesesidat den e búskeda urgente di humanidat pa un sosiedat sostenibel i neutral den karbon. Pa e motibu aki, elektrokatalisadónan ku por kombertí CO2 efisientemente den otro produktonan kímiko ménos dañino ta wòrdu studia ampliamente aktualmente. Un klase di material konosí komo dikalkogenida di metal di dos dimenshon (2D) ta kandidato komo elektrokatalisadó pa kombershon di CO, pero e materialnan aki hopi bia tambe ta promové reakshonnan kompetitivo, redusiendo nan efisiensia. Yasufumi Takahashi i koleganan na e Instituto di Siensia di Nanobiologia di Universidat di Kanazawa (WPI-NanoLSI) a identifiká un dichalcogenide di metal di dos dimenshon ku por redusí CO2 efektivamente na asido fórmiko, no solamente di orígen natural. Ademas, e konekshon aki ta un vínkulo intermedio. produkto di síntesis kímiko.
Takahashi i koleganan a kompará e aktividat katalítiko di disulfuro di dos dimenshon (MoS2) i disulfuro di stain (SnS2). Tur dos ta dikalkogenido di metal di dos dimenshon, e último ta di interes partikular pasobra stain puru ta konosí pa ta un katalisadó pa produkshon di asido fórmiko. Pruebanan elektrokímiko di e komponentenan aki a mustra ku e reakshon di evolushon di hidrogeno (HER) ta wòrdu aselerá usando MoS2 en bes di kombershon di CO2. HER ta referí na un reakshon ku ta produsí hidrogeno, ku ta útil ora tin intenshon di produsí kombustibel di hidrogeno, pero den kaso di redukshon di CO2, e ta un proseso kompetitivo indeseabel. Di otro banda, SnS2 a mustra bon aktividat di redukshon di CO2 i a inhibi HER. E investigadónan tambe a tuma midimentunan elektrokímiko di polvo di SnS2 na granel i a haña ku e tabata ménos aktivo den redukshon katalítiko di CO2.
Pa komprondé unda e sitionan katalítikamente aktivo ta situá den SnS2 i dikon un material 2D ta funshoná mihó ku un komponente na granel, e sientífikonan a usa un téknika yamá mikroskopia elektrokímiko di sèl di skan (SECCM). E SECCM ta wòrdu usá komo un nanopipette, formando un sèl elektrokímiko den forma di menisko na eskala nano pa sondeonan ku ta sensitivo na reakshonnan di superfisie riba muestranan. E midimentunan a mustra ku henter e superfisie di e blachi di SnS2 tabata katalítikamente aktivo, no solamente e elementonan “plataforma” òf “rand” den e struktura. Esaki ta splika tambe dikon 2D SnS2 tin aktividat mas haltu kompará ku SnS2 na granel.
Kalkulashonnan ta duna mas bista riba e reakshonnan kímiko ku ta tuma lugá. En partikular, e formashon di asido fórmiko a wòrdu identifiká komo un ruta di reakshon energétikamente faborabel ora 2D SnS2 ta wòrdu usá komo un katalisadó.
E resultadonan di Takahashi i koleganan ta marka un paso importante pa e uso di elektrokatalisadónan di dos dimenshon den aplikashonnan di redukshon di CO2 elektrokímiko. E sientífikonan ta sita: “E resultadonan aki lo duna un mihó komprondementu i desaroyo di un strategia di elektrokatalisis di dikalkogenido di metal di dos dimenshon pa e redukshon elektrokímiko di dióksido di karbon pa produsí hidrokarburo, alkohòl, ácidonan graso i alkenonan sin efektonan sekundario. produktonan.”
Blachinan (òf monokapa) di dos dimenshon (2D) di dikalkogenidanan di metal ta materialnan tipo MX2 kaminda M ta un átomo di metal, manera molibdeno (Mo) òf stain (Sn), i X ta un átomo di kalkogeno, manera sùlfur (C). E struktura por wòrdu ekspresá komo un kapa di atòm X riba un kapa di atòm M, ku na su turno ta situá riba un kapa di atòm X. Dikalkogenidonan di metal di dos dimenshon ta pertenesé na un klase di asina yamá materialnan di dos dimenshon (ku tambe ta inkluí grafeno), loke ta nifiká ku nan ta diki. Materialnan 2D hopi bia tin propiedatnan físiko diferente ku nan kontrapartenan di granel (3D).
Dikalkogenidanan di metal di dos dimenshon a wòrdu investigá pa nan aktividat elektrokatalítiko den e reakshon di evolushon di hidrógeno (HER), un proseso kímiko ku ta produsí hidrógeno. Pero awor, Yasufumi Takahashi i koleganan na Universidat di Kanazawa a haña ku e metal dichalcogenide di dos dimenshon SnS2 no ta eksponé aktividat katalítiko HER; esaki ta un propiedat sumamente importante den e konteksto stratégiko di e kaminda.
Yusuke Kawabe, Yoshikazu Ito, Yuta Hori, Suresh Kukunuri, Fumiya Shiokawa, Tomohiko Nishiuchi, Samuel Chon, Kosuke Katagiri, Zeyu Xi, Chikai Lee, Yasuteru Shigeta i Yasufumi Takahashi. Plaka 1T/1H-SnS2 pa transferensia elektrokímiko di CO2, ACS XX, XXX–XXX (2023).
Título: Eksperimentunan di skan riba mikroskopia elektrokímiko di celnan pa studia e aktividat katalítiko di blachinan di SnS2 pa redusí emishonnan di CO2.
E Instituto Nanobiológiko di Universidat di Kanazawa (NanoLSI) a wòrdu establesé na 2017 komo parti di e programa di e sentro di investigashon internashonal lider na mundu MEXT. E meta di e programa ta pa crea un centro di investigacion di clase mundial. Kombinando e konosementu mas importante den mikroskopia di sonda di skan biológiko, NanoLSI ta establesé “teknologia di nanoendoskopia” pa imágen direkto, analisis i manipulashon di biomolèkülnan pa haña bista riba e mekanismonan ku ta kontrolá fenómenonan di bida manera malesa.
Komo un universidat di enseñansa general lider na kosta di Laman di Hapon, Universidat di Kanazawa a hasi kontribushonnan grandi na enseñansa superior i investigashon akadémiko na Hapon desde su fundashon na 1949. E universidat tin tres universidat i 17 skol ku ta ofresé disiplinanan manera medisina, komputadó i e humanidatnan.
E universidat ta situá na Kanazawa, un stat famoso pa su historia i kultura, na kosta di Laman di Hapon. Desde e era feudal (1598-1867), Kanazawa a disfrutá di un prestigio intelektual outoritá. Universidat di Kanazawa ta dividí den dos kampus prinsipal, Kakuma i Takaramachi, i tin alrededor di 10.200 studiante, di kua 600 ta studiantenan internashonal.
Wak kontenido original: https://www.prnewswire.com/news-releases/kanazawa-university-research-enhancing-carbon-dioxide-reduction-301846809.html