KANAZAWA, Japon, 8 jen 2023 /PRNewswire/ — Chèchè nan Inivèsite Kanazawa yo rapòte kijan yon kouch ultra-mens disulfid eten ka itilize pou akselere rediksyon chimik diyoksid kabòn nan pou yon sosyete ki net an kabòn.
Resiklaj diyoksid kabòn (CO2) ki emèt nan pwosesis endistriyèl yo se yon nesesite nan rechèch ijan limanite pou yon sosyete dirab ki net an kabòn. Pou rezon sa a, elektwokatalizè ki ka konvèti CO2 an lòt pwodui chimik ki mwens danjere yo ap etidye anpil kounye a. Yon klas materyèl ke yo rekonèt kòm dikalkojenid metal bidimansyonèl (2D) se kandida kòm elektwokatalizè pou konvèsyon CO, men materyèl sa yo souvan ankouraje reyaksyon konpetitif tou, sa ki diminye efikasite yo. Yasufumi Takahashi ak kòlèg li yo nan Enstiti Syans Nanobiyoloji Inivèsite Kanazawa (WPI-NanoLSI) te idantifye yon dikalkojenid metal bidimansyonèl ki ka efektivman redwi CO2 an asid formik, pa sèlman asid orijin natirèl. Anplis, koneksyon sa a se yon lyen entèmedyè pwodui sentèz chimik.
Takahashi ak kòlèg li yo te konpare aktivite katalitik disulfid bidimensyonèl (MoS2) ak disulfid eten (SnS2). Tou de se dikalkogenid metal bidimensyonèl, dènye a patikilyèman enteresan paske eten pi a li te ye kòm yon katalis pou pwodiksyon asid formik. Tès elektwochimik konpoze sa yo te montre ke reyaksyon evolisyon idwojèn (HER) la akselere lè l sèvi avèk MoS2 olye de konvèsyon CO2. HER refere a yon reyaksyon ki pwodui idwojèn, ki itil lè w ap gen entansyon pwodui gaz idwojèn, men nan ka rediksyon CO2, li se yon pwosesis konpetitif endezirab. Nan lòt men an, SnS2 te montre bon aktivite rediksyon CO2 epi li te inibi HER. Chèchè yo te pran mezi elektwochimik tou nan poud SnS2 an gwo epi yo te jwenn ke li te mwens aktif nan rediksyon katalitik CO2.
Pou konprann ki kote sit aktif katalitik yo ye nan SnS2 e poukisa yon materyèl 2D fè pi byen pase yon konpoze an gwo, syantis yo te itilize yon teknik yo rele mikwoskòp elektwochimik selil optik (SECCM). Yo itilize SECCM a kòm yon nanopipèt, pou fòme yon selil elektwochimik ki gen fòm menisk nanoechèl pou sond ki sansib a reyaksyon sifas sou echantiyon yo. Mezi yo te montre ke tout sifas fèy SnS2 a te aktif katalitikman, pa sèlman eleman "platfòm" oswa "kwen" nan estrikti a. Sa eksplike tou poukisa SnS2 2D a gen plis aktivite konpare ak SnS2 an gwo.
Kalkil yo bay plis enfòmasyon sou reyaksyon chimik ki fèt yo. An patikilye, yo idantifye fòmasyon asid formik kòm yon wout reyaksyon enèjikman favorab lè yo itilize 2D SnS2 kòm yon katalis.
Rezilta Takahashi ak kòlèg li yo make yon etap enpòtan nan direksyon itilizasyon elektwokataliz bidimensyonèl nan aplikasyon rediksyon CO2 elektwochimik. Syantis yo site: "Rezilta sa yo pral bay yon pi bon konpreyansyon ak devlopman yon estrateji elektwokataliz dichalcogenide metal bidimensyonèl pou rediksyon elektwochimik diyoksid kabòn pou pwodui idrokarbur, alkòl, asid gra ak alken san efè segondè."
Fèy (oswa monokouch) dikalkojenid metalik bidimansyonèl (2D) yo se materyèl tip MX2 kote M se yon atòm metal, tankou molibdèn (Mo) oswa eten (Sn), epi X se yon atòm kalkojen, tankou souf (C). Estrikti a ka eksprime kòm yon kouch atòm X sou tèt yon kouch atòm M, ki li menm sitiye sou yon kouch atòm X. Dikalkojenid metalik bidimansyonèl yo fè pati yon klas sa yo rele materyèl bidimansyonèl (ki gen ladan tou grafèn), ki vle di ke yo mens. Materyèl 2D yo souvan gen pwopriyete fizik diferan pase tokay an mas (3D) yo.
Yo te fè rechèch sou dikalkogenid metal bidimensyonèl pou aktivite elektwokatalitik yo nan reyaksyon evolisyon idwojèn (HER), yon pwosesis chimik ki pwodui idwojèn. Men kounye a, Yasufumi Takahashi ak kòlèg li yo nan Inivèsite Kanazawa te dekouvri ke dikalkogenid metal bidimensyonèl SnS2 a pa montre aktivite katalitik HER; sa a se yon pwopriyete trè enpòtan nan kontèks estratejik rechèch la.
Yusuke Kawabe, Yoshikazu Ito, Yuta Hori, Suresh Kukunuri, Fumiya Shiokawa, Tomohiko Nishiuchi, Samuel Chon, Kosuke Katagiri, Zeyu Xi, Chikai Lee, Yasuteru Shigeta ak Yasufumi Takahashi. Plak 1T/1H-SnS2 pou transfè elektwochimik CO2, ACS XX, XXX–XXX (2023).
Tit: Eksperyans eskanè sou mikwoskopi elektwochimik selil pou etidye aktivite katalitik fèy SnS2 yo pou diminye emisyon CO2.
Enstiti Nanobyolojik Inivèsite Kanazawa a (NanoLSI) te etabli an 2017 kòm yon pati nan pwogram sant rechèch entènasyonal dirijan nan mond lan, MEXT. Objektif pwogram nan se kreye yon sant rechèch nan klas mondyal. Lè l konbine konesans ki pi enpòtan nan mikwoskopi sond optik byolojik, NanoLSI etabli "teknoloji nanoendoskopi" pou imaj dirèk, analiz ak manipilasyon byomolekil pou jwenn plis enfòmasyon sou mekanis ki kontwole fenomèn lavi tankou maladi.
Kòm yon inivèsite edikasyon jeneral dirijan sou kòt Lanmè Japon an, Inivèsite Kanazawa te fè gwo kontribisyon nan edikasyon siperyè ak rechèch akademik nan Japon depi fondasyon li an 1949. Inivèsite a gen twa kolèj ak 17 lekòl ki ofri disiplin tankou medsin, enfòmatik ak syans imanitè.
Inivèsite a sitiye nan Kanazawa, yon vil ki renome pou istwa ak kilti li, sou kòt Lanmè Japon an. Depi epòk feyodal la (1598-1867), Kanazawa te jwi yon prestij entelektyèl ki gen otorite. Inivèsite Kanazawa divize an de kanpis prensipal, Kakuma ak Takaramachi, epi li gen anviwon 10,200 elèv, 600 ladan yo se elèv entènasyonal.
Gade kontni orijinal la: https://www.prnewswire.com/news-releases/kanazawa-university-research-enhancing-carbon-dioxide-reduction-301846809.html