کد خبر: 170594
ف
طراحی نانوفتوکاتالیست پیشرفته روی لایه‌های نازک گرافیتی
محققان کشورمان در یک مطالعه بین‌المللی موفق به طراحی یک فتوکاتالیست نانویی پیشرفته از جنس نانوذرات سولفیدی با آنتروپی بالا روی لایه‌های نازک گرافیتی شدند. این ترکیب نانویی با ایجاد تعامل الکترونیکی چندفلزی و ساختار آمورف–کریستالی، بازده تبدیل CO۲ به متان و سینگاز را به طرز چشمگیری افزایش داده است.

به گزارش ثریا - محققان کشورمان در یک مطالعه بین‌المللی موفق به طراحی یک فتوکاتالیست نانویی پیشرفته از جنس نانوذرات سولفیدی با آنتروپی بالا (CoFeNiMnCu)S۲ روی لایه‌های نازک گرافیتی g-C۳N۴ شده‌اند. این ترکیب نانویی با ایجاد تعامل الکترونیکی چندفلزی و ساختار آمورف–کریستالی، بازده تبدیل CO۲ به متان و سینگاز را به طرز چشمگیری افزایش داده است. نانوذرات HEMS علاوه بر تسهیل جذب CO۲ و انتقال بار الکتریکی، ثبات طولانی‌مدت فتوکاتالیست را تضمین می‌کنند و امکان استفاده پایدار و اقتصادی از این فناوری برای تولید سوخت‌های تجدیدپذیر را فراهم می‌آورند.

به گزارش ایسنا، با افزایش نگرانی‌ها درباره تغییرات اقلیمی و بحران انرژی، محققان در پی یافتن روش‌های پایدار برای تبدیل دی‌اکسید کربن به سوخت‌های ارزشمند هستند. یکی از مؤثرترین رویکردها، استفاده از انرژی خورشیدی برای فتوکاهش CO۲ است که می‌تواند به تولید متان و سینگاز با ارزش افزوده منجر شود. در این مسیر، توسعه کاتالیست‌های پایدار، کارآمد و مقاوم، اهمیت ویژه‌ای دارد.

در یک مطالعه بین‌المللی، تیمی از محققان دانشگاه صنعتی شریف، دانشگاه پلی‌تکنیک مادرید، دانشگاه بینگهمتون، دانشگاه صنعتی لون بلژیک (KU Leuven)، مؤسسات پیشرفته فناوری شنژن و دانشگاه علوم پزشکی البرز موفق به طراحی یک نانوساختار پیشرفته برای فتوکاهش CO۲ شدند. این نانوساختار شامل نانوذرات سولفیدی با آنتروپی بالا (CoFeNiMnCu)S2 است که به صورت in situ روی لایه‌های بسیار نازک گرافیتی g-C3N4 رشد کرده‌اند. ترکیب این دو ماده، ساختاری آمورف–کریستالی ایجاد می‌کند که انتقال بار الکتریکی را تسهیل و جذب CO۲ را بهبود می‌بخشد.

مزیت اصلی این سیستم، تعامل الکترونیکی چندفلزی بین عناصر Co، Fe، Ni، Mn و Cu است که موجب توزیع نامتقارن بارهای الکترونی و اختلال اتمی می‌شود و در نتیجه مسیرهای واکنشی برای تولید متان و سینگاز بهینه می‌شود. آزمایش‌ها نشان داد که بازده این سیستم در فازهای مایع–جامد و گاز–جامد به ترتیب به ۱۰۶۳ و ۱۸۸۳ میکرومول بر گرم در ساعت و ۲۵۰ و ۳۲۱ میکرومول بر سانتی‌متر مربع در ساعت برای متان و سینگاز می‌رسد که این میزان‌ها نشان‌دهنده عملکرد بسیار بالا و قابل رقابت با پیشرفته‌ترین کاتالیست‌های موجود هستند.

علاوه بر بازده بالا، نانوساختار HEMS@g-C3N4 ثبات طولانی‌مدت و قابلیت بازیابی را نیز ارائه می‌دهد. آزمایش‌های چرخه‌ای و طولانی‌مدت نشان داد که عملکرد کاتالیست در طول زمان تغییر قابل توجهی نمی‌کند و این امر استفاده صنعتی و پایدار از این فناوری را ممکن می‌سازد.

برای ساخت این نانوساختار، محققان از استراتژی دو مرحله‌ای سولفوریزاسیون الکلی با خودالگویابی گلیسرات استفاده کردند. این روش به حل مشکل ناسازگاری فلزات چندگانه کمک می‌کند و امکان تشکیل یک ساختار یکپارچه با آنتروپی بالا را فراهم می‌آورد. ترکیب مزایای سولفیدهای فلزی و مواد با آنتروپی بالا، ویژگی‌های فتوالکتروشیمیایی و بافتی منحصر به فردی ایجاد می‌کند که در تسریع واکنش‌های CO2 و افزایش بازده محصول نقش کلیدی دارد.

به نقل از ستاد نانو، این دستاورد نشان می‌دهد که استفاده همزمان از مواد سولفیدی و ساختارهای با آنتروپی بالا می‌تواند راهکاری مؤثر برای تولید پایدار سوخت‌های تجدیدپذیر و کاهش دی‌اکسید کربن در مقیاس صنعتی باشد. فناوری HEMS@g-C3N4 نمونه‌ای موفق از بهره‌گیری از نانومواد چندفلزی و نانوذرات پیچیده برای حفاظت محیط‌زیست و توسعه انرژی‌های پاک به شمار می‌رود و چشم‌اندازهای امیدوارکننده‌ای برای تحقیقات آینده در زمینه فتوکاتالیست‌ها و اقتصاد سبز ارائه می‌دهد.

منبع : ستاد نانو


مرتبط ها
ارسال نظر
chapta
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.

اهمیت آموزش اخلاق و رفتار حرفه‌ای در محیط دانشگاه به پزشکان جوان

تأکید بر حمایت از ظرفیت‌های بومی امنیت سایبری

لزوم متناسب‌سازی مستمر آموزش علوم پزشکی با نیازهای نظام سلامت

تصویر/فراز مهم پیام رهبر انقلاب

۲ پهپاد لوکاس غنیمت گرفته شدهٔ دشمن آمریکایی توسط سپاه+عکس

آزمون وکالت کانون‌ وکلای دادگستری ۱۴۰۵ با حضور ۱۰۱ هزار نفر برگزار شد

دانش‌آموزان ایران پای آرمان‌های انقلاب و دفاع از وطن ایستاده‌اند

اخذ مجوز استخدام ۹ معلم بازمانده حادثه دبستان شجره طیبه میناب

فوتبال از مدرسه تا تیم ملی؛ وعده تازه برای کشف استعداد در دانش‌آموزان

ایلان ماسک اسپیس ایکس و تسلا را ادغام می‌کند؟

ترامپ اورکل را وادار به عقب نشینی از قرارداد با تراشه ساز چینی کرد

تصمیم جدید وزارت علوم درباره درخواست دانشگاه‌ها برای ایجاد رشته جدید

با وجود تحریم‌ها، تجهیزات کوانتومی بومی در حال ساخت است

وام تحصیلی این دانشجویان ۵۰ درصد افزایش می‌یابد

تغییر و به‌روزرسانی ۵۰ تا ۷۰ درصدی رشته‌های کشاورزی

گوگل به مدارس هشدار داد

دختران ایرانی در جستجوی «خود»؛ هویت در میدان کشمکش سنت و مدرنیته

روز مبارزه با استکبار، روز به خاک مالیدن پوزه قلدران وحشی خواهد شد

قرآن از راز ماندگاری قدرت فرعون می‌گوید

آغاز کار نگارش جلد دوم مجموعه چهار جلدی «کربن‌شناسی»

آیا بانک‌ها برای خلق پول به مجوز فقهی نیاز دارند؟

مسجد باید میدان‌دار اصلی فعالیت‌های قرآنی جامعه شود

وام تحصیلی دانشجویان برتر، ممتاز و متأهل ۵۰ درصد افزایش می‌یابد

ثبت‌نام وام‌های تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی دانشجویان شروع شد

اعلام فهرست رشته‌های پذیرش مستقیم دستیاری تخصصی از بین پزشکان عمومی

وزیر علوم: پیوند دانش و فناوری، قدرت ملی را افزایش می‌دهد

مسئولیت شرعی والدین در قبال نیازهای فرزندان امروز چیست؟

موج جدید هک سوپرمارکت‌های اروپا

سرلشکر رضایی: ملت ایران شکست بزرگی را به ترامپ تحمیل کرد

واکنش کاخ سفید پس از شکست جمهوری‌خواهان در انتخابات میان‌دوره‌ای+عکس

شکار پهپادهای آمریکایی سوژه توییت سخنگوی سپاه+عکس

پاسخ صمیمانه فرمانده نیروی دریایی سپاه به نامه دختران جهادگر مازندرانی+عکس

بت ترامپ با شکست در جنگ با ایران ترک برداشت+عکس

زلزلهٔ ۳.۱ ریشتری در عمق ۱۵ کیلومتری زمین، بیرم فارس را لرزاند

انتخابات میان‌دوره‌ای آمریکا و ضربه سیاسی بزرگ به دونالد ترامپ

کنایه سفارت ایران در لندن به ترامپ پس از شکست انتخاباتی +عکس

تب هوش مصنوعی در شرکت‌ها هم داغ شد

علت فوت حمید علیدوستی چه بود؟

داروهایی که به نفع ویروس‌ عمل می‌کند و سلامت بیمار را به خطر می‌اندازد

کشف یک جرم مرموز در لبه منظومه شمسی توسط اخترشناسان

تصویر روز ناسا از شب در سیاره‌ای وهم‌انگیز

کنجکاوی کودک تا کجا باید درباره تلفن همراه والدین پیش برود؟

کتاب صوتی «پل‌های مدیسون کانتی» منتشر شد

چرا از قهرمانان فقط مدال‌هایشان را می‌بینیم؟

کتاب «هم‌سفیر» منتشر شد

ستاره اسکندری پس از هفت سال به صحنه تئاتر بازمی‌گردد

کمبود جدی فضای آموزشی در مناطق حاشیه‌ای و پرتراکم شهری

دانش‌آموزان قرآنی شایسته قدردانی هستند

چرا سریال «روشنایی شب» با واکنش رسانه صهیونیستی مواجه شد؟

محدودیت دسترسی به اطلاعات اسلحه‌ها برای نوجوانان در چت جی پی تی

ثبت‌نام آزمون انتخاب حسابدار رسمی سال ١۴۰۵ آغاز شد؛ اعلام زمان آزمون

تسهیلات جدید برای قبولی‌های ارشد و دکتری از سوی وزارت علوم

نمرات مردودی دانشجویان ورودی ۱۴۰۲ به بعد در معدل کل محاسبه نمی‌شود

تفکیک مسیر ارتقای اساتید علوم انسانی از رشته‌های مهندسی و کشاورزی

امکان ویرایش معدل و سهمیه در آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی فراهم شد

کلیداولیه آزمون دکتری تخصصی علوم پزشکی۱۴۰۵ منتشر شد

کد آیسیک چیست؟ راهنمای انتخاب و استعلام فعالیت اقتصادی | آرمیتاتکس

محرابی که در عید قربان تبریز به خون نشست؛ نخستین شهید محراب که بود؟

نمایشگاه جدید موزه «جستجوی ایران» افتتاح شد؛ بازخوانی ریشه‌های بحران هویت و گسست تاریخی

رمانی در ستایش قدیس مهربانی برنده جایزه بزرگ رمان آکادمی فرانسه شد

۱۷۳ هنرمند در جشنواره هنرهای تجسمی جوانان رقابت می‌کنند

تنوع دیدگاه‌ها معیار انتخاب در کارگاه نقاشی جشنواره تجسمی جوانان است

هومن کیایی و مجتبی رجبی‌معمار «داستان زندگی من» را روایت می‌کنند

فیلم‌های «بالاچ» و «سومری‌ها» اکران می‌شوند

معرفی اعضای هیئت انتخاب آثار جشنواره تئاتر خیابانی مریوان

تلاش برای کشف استعدادها؛ بخش بین‌المللی تئاتر نیاز به تقویت دارد

یک بازار سه روایت؛ بندرعباس در تهران تماشایی شد

متا خارج از دادگاه نوجوان شاکی را راضی به تسویه کرد

دانشگاه آزاد اسلامی در زمره ۱۰۰ دانشگاه‌ برتر جهان قرار دارد

اجرای طرح فروش حضوری و مجازی کتاب‌فروشی‌ها در «بازار کتاب»

لبیک نهادهای علمی به پیام رهبر انقلاب: برای خیزش علمی شتابان آماده‌ایم

نحوه دریافت ارز از دانشجویان خارجی اعلام شد

جزییات افزایش تسهیلات رفاهی دانشجویان علوم پزشکی؛ افزایش وام ازدواج

نوبت دوم آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی سال ۱۴۰۵ در ۳۳ رشته برگزار شد

ظرفیت پذیرش پزشکی و دندانپزشکی در سال ۱۴۰۶ تعیین شد

رونمایی از نرم‌افزار «ردا کارت» دانشجویی؛ زمان اجرا به زودی مشخص می‌شود

فرهنگستان علوم ظرفیت خود را برای تحقق خیزش علمی کشور به کار می‌گیرد

کنار رفتن «حجاب ابزار» برای مستندسازی یک فرصت است؛ فرا رفتن از گزارش

حریم خصوصی در فضای مجازی؛ انتشار پیام و تصویر دیگران شرعا جایز است؟

حجت‌الاسلام قمی: هیئت، سیاسی‌ترین و استکبارستیزترین محفل شیعه است

تسهیلات جدید برای قبولی‌های ارشد و دکتری از سوی وزارت علوم

ثبت‌نام آزمون انتخاب حسابدار رسمی سال ١۴۰۵ آغاز شد؛ اعلام زمان آزمون

تصویر روز ناسا از شب در سیاره‌ای وهم‌انگیز

کلیداولیه آزمون دکتری تخصصی علوم پزشکی۱۴۰۵ منتشر شد

کد آیسیک چیست؟ راهنمای انتخاب و استعلام فعالیت اقتصادی | آرمیتاتکس

امکان ویرایش معدل و سهمیه در آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی فراهم شد

تفکیک مسیر ارتقای اساتید علوم انسانی از رشته‌های مهندسی و کشاورزی

یک بازار سه روایت؛ بندرعباس در تهران تماشایی شد

تب هوش مصنوعی در شرکت‌ها هم داغ شد

علت فوت حمید علیدوستی چه بود؟

داروهایی که به نفع ویروس‌ عمل می‌کند و سلامت بیمار را به خطر می‌اندازد

نمرات مردودی دانشجویان ورودی ۱۴۰۲ به بعد در معدل کل محاسبه نمی‌شود

کمبود جدی فضای آموزشی در مناطق حاشیه‌ای و پرتراکم شهری

دانشگاه آزاد اسلامی در زمره ۱۰۰ دانشگاه‌ برتر جهان قرار دارد

ستاره اسکندری پس از هفت سال به صحنه تئاتر بازمی‌گردد

محدودیت دسترسی به اطلاعات اسلحه‌ها برای نوجوانان در چت جی پی تی

دانش‌آموزان قرآنی شایسته قدردانی هستند

کتاب صوتی «پل‌های مدیسون کانتی» منتشر شد

چرا سریال «روشنایی شب» با واکنش رسانه صهیونیستی مواجه شد؟

آزمون وکالت کانون‌ وکلای دادگستری ۱۴۰۵ با حضور ۱۰۱ هزار نفر برگزار شد

کتاب «هم‌سفیر» منتشر شد

چرا از قهرمانان فقط مدال‌هایشان را می‌بینیم؟

متا خارج از دادگاه نوجوان شاکی را راضی به تسویه کرد

هومن کیایی و مجتبی رجبی‌معمار «داستان زندگی من» را روایت می‌کنند

کشف یک جرم مرموز در لبه منظومه شمسی توسط اخترشناسان

کنجکاوی کودک تا کجا باید درباره تلفن همراه والدین پیش برود؟

محرابی که در عید قربان تبریز به خون نشست؛ نخستین شهید محراب که بود؟

تلاش برای کشف استعدادها؛ بخش بین‌المللی تئاتر نیاز به تقویت دارد

فیلم‌های «بالاچ» و «سومری‌ها» اکران می‌شوند

اجرای طرح فروش حضوری و مجازی کتاب‌فروشی‌ها در «بازار کتاب»