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.

آغاز پویش «کارت نشاط» برای حمایت از دانش‌آموزان

آموزش و پرورش: شرایط ثبت‌نام دانش‌آموزان اتباع اعلام خواهد شد

نتایج نقل و انتقالات فرهنگیان شنبه اعلام می‌شود

ابررایانه چینی از رقبای آمریکایی پیشی گرفت

خوابگاه‌های علوم پزشکی تهران میزبان مهمانان مراسم تشییع پیکر رهبر شهید

برنامه زمانی امتحانات دانشجویان دانشگاه صنعتی امیرکبیر تغییر کرد

حضور وزیر علوم در آیین عاشورای حسینی در زینبیه استانبول

آماده تسهیل فرآیندهای اداری و حمایت از ابتکارات نوآورانه هستیم

ظرفیت ۶۸ هزار نفری پذیرش کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵ اعلام شد؛ ثبت‌نام تا شنبه ۳۰ خرداد

نقش شهادت در آثار محمدعلی نادری؛ وقتی قلمو با زبان درد سخن می‌گوید

شرایط بهره‌مندی مؤسسات قرآنی از نرخ صفر مالیاتی ابلاغ شد

نگاهی دوباره به ایران از دریچه «باد صبا»؛ میراثی که از دیروز به‌جا ماند

پیام تسلیت مدیرعامل مرکز گسترش به مناسبت درگذشت یک مستندساز

شاپور رحیمی خواننده و نوازنده پیشکسوت درگذشت

روایت احساسات در بطن تصاویر؛ محدودیت‌ها مانع ثبت جنایات جنگ شده‌اند

تام کروز ۴۶ سال حضورش در سینما را با یک کلیپ یادآوری کرد

حقوق طبیعی امام حسین (ع) در آخرین موعظه ایشان

ماجرای پیشگویی امام علی(ع) درباره کربلا و شهادت امام حسین(ع) چه بود؟

کل خیر فی الحسین؛ بزرگترین خسارت جدایی از حسین (ع) است

اسکار از ۵۲۹ نفر برای عضویت دعوت کرد؛ از نگار اسکندرفر تا جیکوب الوردی

آموزش تدبر در قرآن ویژه کارکنان دولت اجرایی می‌شود

تابلوی ۶۰۰ ساله تایلندی، سند تاریخی پیشینه آئین‌های حسینی

بشارت امام صادق (ع) به پیرمرد ۱۰۰ ساله؛ کلید رستگاری در دنیا و آخرت

انتقاد از یک بازیگر و کمدین برای حضور در مراسم ترامپ؛ با فاشیست‌ها عکس نگیر!

مجموعه کامل فیلم‌های استنلی کوبریک در یک بسته خاص عرضه می‌شود

عاشورا و پیوست فرهنگی ایران؛ از سوگ شیعی تا سرمایه انسجام ملی

تاثیر حرف مردم بر سرنوشت یک دختر؛ ایده «مرجان» از کجا پیدا شد؟

سیره امام حسین(ع) آمیزه‌ای از تدبیر دینی و سیاسی و اخلاق اجتماعی بود

مدارک مورد پذیرش برای آزمون دکتری تخصصی و پژوهشی اعلام شد

دانشگاه آزاد شرایط امتحانات پایان‌ترم دانشجویان ارشد و دکتری در شهر محل سکونت را اعلام کرد

مخاطب از دیدن این سریال تکراری خسته نمی‌شود؛ جادوی «مختارنامه» چیست؟

مجریان تراز زبان فارسی معرفی شدند؛ پدافند زبانی با اجرا!

این ۳ کارگردان معروف برای تشییع رهبر شهید مستند می‌سازند

توییت جدید محمدباقر قالیباف با انتشار صحنه سیو بیرانوند+عکس

از گاندی تا کارلایل، همه مرید حسین (ع)

ماشین ثروت‌اندوزی امویان؛ از باندبازی تا احیای هدایای نوروزی

همان‌گونه که جسم به روزی مادی نیاز دارد، روح نیز به معرفت محتاج است

آیا ماجرای ازدواج حضرت قاسم (ع) در کربلا صحت دارد؟

«حسینیه بهشت»، پیوند خانه‌های شهدا با خیمه‌های عاشورا

مهلت ثبت‌نام در کاروان قرآنی اعزامی به اربعین تا ۵ تیرماه

عکس | جایزه بهترین بازیکن دیدار در دستان علی بیرو

گوشواره‌هایی که تاریخ فراموششان نکرد

چمران هنوز زنده است

یک فهرست متفاوت از بهترین‌های سال ۲۰۲۶ در نیمه راه؛ مستقل‌ها پیشتازند

آمادگی دانشگاه پیام نور برای میزبانی از آزمون‌های سایر دانشگاه‌ها

امتحانات پایان‌ترم تحصیلات تکمیلی دانشگاه آزاد حضوری شد

مذاکره با دستگاه‌ها برای توسعه صادرات محصولات فریلنسرها

زمان مصاحبه‌های آزمون دکتری سال ۱۴۰۵ تغییر کرد

تمدید مهلت ارسال مقالات سومین همایش هیئت و آیین‌های مذهبی

زمان برگزاری آزمون زبان انگلیسی تولیمو تغییر کرد

سیره عملی میرزا جواد آقا ملکی تبریزی، مبتنی بر اصل «شکستن منیت» بود

افتتاح مسجد السلام در امارات با ظرفیت ۴ هزار نمازگزار

بنی‌امیه، نخستین و وحشتناک‌ترین «خصولتی» تاریخ اسلام

بذر انحراف مجاهدین از سال۴۴ کاشته شد/نقش ساواک و زندان در تعمیق انحراف

شیخ حسین انصاریان: چشمی که بر حسین (ع) گریه کند در قیامت گریان نیست

اف‌بی‌آی شهر کامل با بیمارستان، هتل و نیروگاه ساخت تا حملات سایبری را تمرین کند

بررسی ظرفیت‌های هوش مصنوعی برای ارتقای خدمات زائران در نشست مشترک معاونت علمی و آستان قدس رضوی

ممنوع شدن هوش مصنوعی برای دانش آموزان ابتدایی نروژی

ناسا یک رصدخانه فضایی را در میانه زمین و آسمان به ارتفاع بالاتر می‌برد

مصوبات جدید فرصت‌های تحقیقاتی خارج از کشور دکتری ابلاغ شد

زنان بیشترین داوطلبان آزمون سمپاد/ نتایج اوایل مرداد اعلام می‌شود

سریال جدید «سرخدار» در راه آنتن: عمار تفتی به تلویزیون بازگشت

کشف نشانه‌های اولیه افسردگی در چشم کودکان

دانشمند ایرانی: مغز ما برای این همه خبر بد طراحی نشده است

تنش در ایستگاه فضایی بالا گرفت: ناسا از فضانوردانش خواست پناه بگیرند

محققان هشدار دادند: ایجاد نقاط داغ آلودگی در تنگه هرمز به دلیل ترافیک دریایی

یکی از این ستاره‌های دوقلو یک سیاره فراخورشیدی را بلعیده است

میلیاردرهای حوزه فناوری راز جوانی ابدی را کشف کرده‌اند؟

تصویری از یکی از شهدای کوچک امروز لبنان

وزیر آموزش و پرورش: بهره‌برداری از ۲۰۰ تا ۲۵۰ کلاس درس جدید در خراسان رضوی

معاون تربیت‌بدنی و سلامت: یک میلیون دانش‌آموز سفیر ایمنی و کمک‌های اولیه شدند

۵۰۰ هزار دانش‌آموز زیر چتر کارت نشاط قرار گرفتند

آزمون مدارس سمپاد و نمونه دولتی با بیش از نیم میلیون داوطلب برگزار شد

پرداخت حقوق فرهنگیان بدون تاخیر انجام می‌شود

قصه‌ای خواندنی برای کودکان: وقتی روباه جنگل را به‌هم ریخت

حسن طهرانی‌مقدم پدر موشکی ایران چگونه با نمی‌شودها مبارزه کرد؟

از بچه‌های میناب تا ناوچه دنا و انستیتو همه در مستندهای جدید جنگی

مهرانه مهین ترابی پس از ۲۳ سال دوری از تئاتر به صحنه باز می‌گردد

سریال‌های جدید برای پخش دوبله شدند

مادران برای کوچکترین شهید کربلا لالایی خواندند

مصوبات جدید فرصت‌های تحقیقاتی خارج از کشور دکتری ابلاغ شد

آمادگی دانشگاه پیام نور برای میزبانی از آزمون‌های سایر دانشگاه‌ها

زمان برگزاری آزمون زبان انگلیسی تولیمو تغییر کرد

زمان مصاحبه‌های آزمون دکتری سال ۱۴۰۵ تغییر کرد

امتحانات پایان‌ترم تحصیلات تکمیلی دانشگاه آزاد حضوری شد

چمران هنوز زنده است

دانشگاه آزاد شرایط امتحانات پایان‌ترم دانشجویان ارشد و دکتری در شهر محل سکونت را اعلام کرد

مدارک مورد پذیرش برای آزمون دکتری تخصصی و پژوهشی اعلام شد

بررسی ظرفیت‌های هوش مصنوعی برای ارتقای خدمات زائران در نشست مشترک معاونت علمی و آستان قدس رضوی

اف‌بی‌آی شهر کامل با بیمارستان، هتل و نیروگاه ساخت تا حملات سایبری را تمرین کند

ممنوع شدن هوش مصنوعی برای دانش آموزان ابتدایی نروژی

مهلت ثبت‌نام در کاروان قرآنی اعزامی به اربعین تا ۵ تیرماه

همان‌گونه که جسم به روزی مادی نیاز دارد، روح نیز به معرفت محتاج است

افتتاح مسجد السلام در امارات با ظرفیت ۴ هزار نمازگزار

ناسا یک رصدخانه فضایی را در میانه زمین و آسمان به ارتفاع بالاتر می‌برد

بنی‌امیه، نخستین و وحشتناک‌ترین «خصولتی» تاریخ اسلام

مذاکره با دستگاه‌ها برای توسعه صادرات محصولات فریلنسرها

«حسینیه بهشت»، پیوند خانه‌های شهدا با خیمه‌های عاشورا

این ۳ کارگردان معروف برای تشییع رهبر شهید مستند می‌سازند

تمدید مهلت ارسال مقالات سومین همایش هیئت و آیین‌های مذهبی

مخاطب از دیدن این سریال تکراری خسته نمی‌شود؛ جادوی «مختارنامه» چیست؟

سیره عملی میرزا جواد آقا ملکی تبریزی، مبتنی بر اصل «شکستن منیت» بود

آیا ماجرای ازدواج حضرت قاسم (ع) در کربلا صحت دارد؟

یک فهرست متفاوت از بهترین‌های سال ۲۰۲۶ در نیمه راه؛ مستقل‌ها پیشتازند

گوشواره‌هایی که تاریخ فراموششان نکرد

توییت جدید محمدباقر قالیباف با انتشار صحنه سیو بیرانوند+عکس

ماشین ثروت‌اندوزی امویان؛ از باندبازی تا احیای هدایای نوروزی

شیخ حسین انصاریان: چشمی که بر حسین (ع) گریه کند در قیامت گریان نیست

مجریان تراز زبان فارسی معرفی شدند؛ پدافند زبانی با اجرا!

عکس | جایزه بهترین بازیکن دیدار در دستان علی بیرو