Kawanishi, Iapan, 15 Samhain, 2022 /PRNewswire/ — Tha cùisean àrainneachdail leithid atharrachadh clìomaid, crìonadh ghoireasan nàdarra, bàs ghnèithean, truailleadh plastaig agus dì-choillteachadh a’ fàs nas miosa air feadh an t-saoghail air sgàth spreadhadh sluaigh.
’S e gas taigh-glainne a th’ ann an carbon dà-ogsaid (CO2) agus ’s e aon de na prìomh adhbharan airson atharrachadh clìomaid a th’ ann. A thaobh seo, faodaidh pròiseas ris an canar “co-chur fuadain (CO2 photoreduction)” stuth amh organach a thoirt gu buil airson connadh agus ceimigean bho CO2, uisge agus lùth na grèine, dìreach mar a bhios lusan a’ dèanamh. Aig an aon àm, bidh iad cuideachd a’ lughdachadh sgaoilidhean CO2, leis gu bheil CO2 air a chleachdadh mar stuth amh airson lùth agus goireasan ceimigeach a thoirt gu buil. Mar sin, thathas den bheachd gur e co-chur fuadain aon de na teicneòlasan uaine as ùire.
’S e stuthan ultraporous a th’ ann am MOFan (Frèamaichean Meatailt Organach) air an dèanamh suas de chruinneachaidhean de mheatailtean neo-organach agus ceanglaichean organach. Faodar an smachdachadh aig an ìre mhóileciuil anns an raon nanometer agus tha farsaingeachd uachdar mòr aca. Air sgàth nan feartan sin, faodar MOFan a chleachdadh ann an stòradh gas, dealachadh, adsorption meatailt, cataladh, lìbhrigeadh dhrogaichean, làimhseachadh uisge, mothachairean, electrodan, sìoltachain, msaa. O chionn ghoirid, chaidh a lorg gu bheil comas glacaidh CO2 aig MOFan a dh’ fhaodar a lughdachadh le CO2, is e sin, foto-co-chur fuadain.
Air an làimh eile, is e stuthan tana gu math (0.5–9 nm) a th’ ann am dotagan cuantamach agus tha na feartan optigeach aca a rèir riaghailtean ceimigeachd cuantamach agus meacanaig cuantamach. Canar “atamanan fuadain no moileciuilean fuadain” riutha leis nach eil ach beagan no beagan mhìltean de ataman no moileciuilean anns gach dot cuantamach. Anns an raon meud seo, chan eil ìrean lùtha nan dealanan leantainneach tuilleadh agus bidh iad air an sgaradh air sgàth iongantas fiosaigeach ris an canar buaidh cuibhreachaidh cuantamach. Anns a’ chùis seo, bidh tonn-fhaid an t-solais a thèid a sgaoileadh an urra ri meud nan dotagan cuantamach. Faodar na dotagan cuantamach seo a chleachdadh ann am foto-cho-chur fuadain cuideachd air sgàth an comas àrd gabhail a-steach solais, an comas iomadh exciton a chruthachadh agus farsaingeachd uachdar mòr.
Chaidh MOFan agus dotagan cuantamach a cho-chur ri chèile fo Chomann Saidheans Uaine. Roimhe seo, tha iad air stuthan co-dhèanta dotagan cuantamach MOF a chleachdadh gu soirbheachail gus searbhag formach a dhèanamh mar chatalaiche sònraichte airson foto-co-chur fuadain. Ach, tha na catalaichean sin ann an cruth pùdar agus feumar na pùdar catalaiche seo a chruinneachadh le sìoladh anns gach pròiseas. Mar sin, leis nach eil na pròiseasan sin leantainneach, tha e duilich an cur an sàs airson cleachdadh practaigeach gnìomhachais.
Mar fhreagairt, chleachd Mgr Tetsuro Kajino, Mgr Hirohisa Iwabayashi, agus an Dr Ryohei Mori bho Green Science Alliance Co., Ltd. an teicneòlas aca gus na catalaichean foto-cho-chur fuadain sònraichte seo a dhèanamh neo-ghluasadach air siotaichean aodaich saor agus leasaich iad pròiseas ùr airson searbhag formach a dhèanamh. as urrainn obrachadh gu leantainneach ann an tagraidhean gnìomhachais practaigeach. Às deidh crìoch a chur air ath-bhualadh foto-cho-chur fuadain, faodar an t-uisge anns a bheil searbhag formach a thoirt a-mach airson a thoirt a-mach, agus faodar uisge ùr ùr a chur air ais don t-soitheach gus foto-cho-chur fuadain ath-thòiseachadh gu leantainneach.
Faodaidh searbhag formach connadh haidridein a chur na àite. Is e aon de na prìomh adhbharan a tha a’ cur casg air sgaoileadh comann haidridein air feadh an t-saoghail gur e haidridean an dadam as lugha anns a’ chruinne-cè, agus mar sin tha e duilich a stòradh, agus bidh cinneasachadh tanca haidridein le buaidh seulachaidh àrd gu math daor. A bharrachd air an sin, faodaidh gas haidridein a bhith spreadhaidh agus cunnart sàbhailteachd a chruthachadh. Leis gur e leaghan a th’ ann an searbhag formach, tha e nas fhasa a stòradh mar chonnadh. Ma tha feum air, faodar searbhag formach a chleachdadh gus cinneasachadh haidridein in situ a chatalachadh. A bharrachd air an sin, faodar searbhag formach a chleachdadh mar stuth amh airson diofar cheimigean.
Ged a tha èifeachdas foto-co-chur fuadain fhathast ìosal, cumaidh an Green Science Alliance air adhart a’ sabaid airson leasachaidhean èifeachdais gus tagraidhean practaigeach a stèidheachadh airson foto-co-chur fuadain.