Diminerale e ajoang haholo mobung, α-iron-(III) oxyhydroxide, e fumanoe e le catalyst e ka sebelisoang hape bakeng sa phokotso ea carbon dioxide ho ea ho formic acid. Mokitlane: Moprofesa Kazuhiko Maeda
Ho fokotsa CO2 ka photoreduction ho ea mafura a ka tsamaisoang joalo ka formic acid (HCOOH) ke tsela e ntle ea ho loantša maemo a holimo a CO2 sepakapakeng. Ho thusa ka mosebetsi ona, sehlopha sa lipatlisiso Setsing sa Theknoloji sa Tokyo se khethile minerale e fumanehang habonolo e thehiloeng tšepeng 'me sa e kenya holim'a tšehetso ea alumina ho hlahisa catalyst e ka fetolang CO2 ka katleho ho ba HCOOH, hoo e ka bang 90% ea khetho!
Likoloi tsa motlakase ke khetho e khahlang batho ba bangata, 'me lebaka la bohlokoa ke hore ha li na likhase tse ntšang khabone. Leha ho le joalo, bothata bo boholo ho ba bangata ke ho hloka sebaka seo li se sebelisang le linako tse telele tsa ho tjhaja. Mona ke moo mafura a metsi a kang peterole a nang le monyetla o moholo. Bongata ba matla a tsona bo bolela libaka tse telele le ho tlatsa mafura kapele.
Ho fetohela ho peterole kapa disele ho ya ho peterole e fapaneng ya mokelikeli ho ka fedisa mesi e tswang khaboneng ha ka nako e ts'oanang ho boloka melemo ya peterole ya mokelikeli. Ka seleng ya peterole, mohlala, formic acid e ka matlafatsa enjene ha e ntse e lokolla metsi le carbon dioxide. Leha ho le jwalo, haeba formic acid e hlahiswa ka ho fokotsa CO2 ya sepakapaka ho ya ho HCOOH, jwale tlhahiso feela ya netweke ke metsi.
Ho phahama ha maemo a carbon dioxide sepakapakeng sa rona le monehelo oa tsona ho futhumaleng ha lefatše joale ke litaba tse tloaelehileng. Ha bafuputsi ba ntse ba leka mekhoa e fapaneng ea bothata bona, tharollo e sebetsang e ile ea hlaha—ho fetola carbon dioxide e ngata sepakapakeng hore e be lik'hemik'hale tse nang le matla a mangata.
Tlhahiso ea mafura a kang formic acid (HCOOH) ka ho fokotsa CO2 letsatsing ka photoreduction e hohetse tlhokomelo e ngata morao tjena hobane ts'ebetso ena e na le melemo e 'meli: e fokotsa mesi e feteletseng ea CO2 'me hape e thusa ho fokotsa khaello ea matla ao re tobaneng le' ona hona joale. Jwalo ka mojari ea khaello e ntle ea haedrojene e nang le matla a mangata, HCOOH e ka fana ka matla ka ho chesa ha e ntse e lokolla metsi feela e le sehlahisoa se setseng.
Ho etsa hore tharollo ena e ruisang e be ea sebele, bo-rasaense ba thehile litsamaiso tsa photocatalytic tse fokotsang carbon dioxide ka thuso ea khanya ea letsatsi. Sistimi ena e na le substrate e monyang khanya (ke hore, photosensitizer) le catalyst e nolofalletsang phetiso ea lielektrone tse ngata tse hlokahalang bakeng sa phokotso ea CO2 ho ea ho HCOOH. Kahoo ba ile ba qala ho batla li-catalyst tse loketseng le tse sebetsang hantle!
Phokotso ea carbon dioxide ka photocatalytic ho sebelisoa infographics ea metsoako e sebelisoang hangata. Mokitlane: Moprofesa Kazuhiko Maeda
Ka lebaka la bokgoni ba tsona le bokgoni ba tsona ba ho sebedisa hape, di-catalyst tse tiileng di nkuwa e le bakgethi ba molemo ka ho fetisisa bakeng sa mosebetsi ona, mme ho theosa le dilemo, bokgoni ba ho kopanya di-framework tse ngata tsa cobalt, manganese, nickel le metal-organic (MOFs) bo hlahlobilwe, tseo hara tsona tse qetellang di na le melemo e meng ho feta di-metal tse ding. Leha ho le jwalo, di-catalyst tse ngata tse thehilweng tshepeng tse tlalehilweng ho fihlela jwale di hlahisa carbon monoxide feela e le sehlahiswa se seholo, eseng HCOOH.
Leha ho le jwalo, bothata bona bo ile ba rarolloa kapele ke sehlopha sa bafuputsi ba Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) se etelletsoeng pele ke Moprofesa Kazuhiko Maeda. Phuputsong ya morao tjena e phatlaladitsweng koranteng ya dikhemikhale ya Angewandte Chemie, sehlopha se bontshitse catalyst e thehilweng tshepeng e tshehetswang ke alumina (Al2O3) e sebedisang α-iron(III) oxyhydroxide (α-FeO​​​ OH; geothite). Catalyst e ntjha ya α-FeO​​OH/Al2O3 e bontsha tshebetso e ntle ya phetoho ya CO2 ho ya ho HCOOH le bokgoni bo botle ba ho sebedisa hape. Ha a botswa ka kgetho ya bona ya catalyst, Moprofesa Maeda o itse: “Re batla ho hlahloba dielemente tse ngata e le catalyst ditsamaisong tsa ho fokotsa CO2. Re hloka catalyst e tiileng e sebetsang, e ka sebediswang hape, e se nang chefo le e theko e tlase. Ke ka lebaka leo re kgethileng diminerale tsa mobu tse abuwang haholo jwalo ka goethite bakeng sa diteko tsa rona.”
Sehlopha se sebelisitse mokhoa o bonolo oa ho kenya lintho ho kopanya catalyst ea bona. Eaba ba sebelisa thepa ea Al2O3 e tšehelitsoeng ke tšepe ho fokotsa CO2 ka photocatalytic mochesong oa kamore moo ho nang le sesebelisoa sa ho lemoha khanya se thehiloeng ho ruthenium (Ru), mofani oa lielektrone, le khanya e bonahalang e nang le maqhubu a bolelele ba li-nanometer tse fetang 400.
Liphetho li khothatsa haholo. Khetho ea sistimi ea bona bakeng sa sehlahisoa se seholo sa HCOOH e ne e le 80–90% ka chai ea quantum ea 4.3% (e bontšang katleho ea sistimi).
Phuputso ena e hlahisa catalyst e tiileng e thehiloeng tšepeng ea pele ea mofuta oa eona e ka hlahisang HCOOH ha e kopantsoe le sesebelisoa se sebetsang sa ho lemoha khanya ea letsatsi. E boetse e bua ka bohlokoa ba thepa e nepahetseng ea tšehetso (Al2O3) le phello ea eona karabelong ea phokotso ea lik'hemik'hale tsa letsatsi.
Temoho e tsoang phuputsong ena e ka thusa ho hlahisa di-catalyst tse ntjha tse ntle tse se nang tshepe bakeng sa ho fokotsa carbon dioxide ho dikhemikhale tse ding tse thusang. "Phuputso ya rona e bontsha hore tsela e yang moruong wa eneji e tala ha e thata. Esita le mekgwa e bonolo ya ho lokisa di-catalyst e ka hlahisa diphetho tse kgolo, mme ho tsebahala hantle hore metswako e mengata ya lefatshe, haeba e tshehetswa ke metswako e kang alumina, e ka sebediswa e le catalyst e kgethilweng bakeng sa phokotso ya CO2," ho phethela Moprofesa Maeda.
Litlhahiso: "Alumina-Supported Alpha-Iron (III) Oxyhydroxide e le Recyclable Solid Catalyst bakeng sa CO2 Photoreduction tlas'a Leseli le Bonahalang" ke Daehyeon An, Dr. Shunta Nishioka, Dr. Shuhei Yasuda, Dr. Tomoki Kanazawa, Dr. Yoshinobu Kamakura, Prof. Yoshinobu Kamakura, Prof. Kazuhiko Maeda, 12 May 2022, Angewandte Chemie.DOI: 10.1002 / anie.202204948
"Ke moo mafura a metsi a kang peterole a nang le monyetla o moholo. Bongata ba ona ba matla bo bolela ho tsamaea nako e telele le ho tlatsa mafura kapele."
Ho thoe'ng ka lipalo tse ling? Botenya ba matla ba formic acid bo bapisoa joang le peterole? Ka athomo e le 'ngoe feela ea carbon ka har'a foromo ea lik'hemik'hale, ke belaela hore e ka ba haufi le peterole.
Ho phaella moo, monko ona o chefo haholo 'me, joalo ka asiti, o senya ho feta peterole. Tsena ha se mathata a boenjiniere a ke keng a rarolloa, empa ntle le haeba asiti ea formic e fana ka melemo e meholo ho eketseng sebaka le ho fokotsa nako ea ho tlatsa libeteri, mohlomong ha ea lokela boiteko.
Haeba ba ne ba rerile ho ntša goethite mobung, e ne e tla ba ts'ebetso ea ho merafo e sebelisang matla a mangata 'me e ka senya tikoloho.
Ba ka ’na ba bua ka goethite e ngata mobung kaha ke belaela hore ho tla hlokahala matla a mangata ho fumana thepa e hlokahalang e tala le ho e fetola ho etsa goethite.
Hoa hlokahala ho sheba potoloho eohle ea bophelo ba ts'ebetso le ho bala litšenyehelo tsa matla tsa ntho e 'ngoe le e 'ngoe. NASA ha ea ka ea fumana ntho e kang ho qala mahala. Ba bang ba hloka ho hopola sena.
SciTechDaily: Lehae la litaba tse ntle ka ho fetisisa tsa theknoloji ho tloha ka 1998. Lula u tseba litaba tsa morao-rao tsa theknoloji ka imeile kapa mecha ea litaba ea sechaba.
Ho nahana feela ka tatso e tsubang le e tahang ea BBQ ho lekane ho etsa hore batho ba bangata ba tšoele mathe. Lehlabula le fihlile, 'me ho ba bangata…