تست عنوان
close
فدراسیون سرآمدان علمی ایران | اخبار | تبدیل دی اکسید کربن به منیع انرژی
متن خبر

تاریخ خبر : ۱۳۹۶/۰۷/۰۸

تعداد بازدید : ۸۰

تعداد رای : ۲

تبدیل دی اکسید کربن به منیع انرژی

چه اتفاقی می افتاد اگر میتوانستیم دی اکسید کربن را به یک منبع با ارزش تبدیل کنیم؟ استفاده از CO2 به عنوان مواد اولیه برای تولید سوخت یا فراورده های شیمیاییِ دیگر، به اقتصاد و محیط زیست کمک می کند. چالش اصلی، طراحی روندی است که فقط عنصرهای دلخواه شیمیایی تولید کند: متان یا مونوکسید کربن

دانشمندان درک واضحی از گام های مهم در واکنش شیمیایی تبدیل دی اکسید کربن نداشتند. دانشمندان به رهبری دکتر "یانُس زانی" نشان دادند که فرمات (HCOO-) یک عنصر واسطه ی بسیار مهم در فرایند تبدیل CO2 است. تعادل در مقدار فرمات و مونوکسید کربن های واسطه، تعیین میکند چه عناصری در واکنش تولید می شوند. به گفته ی دکتر زانی " این مطالعه اطلاعات مهمی برای استفاده از مواد خامی که به سادگی در دسترس هستند (CO2) و تبدیل آن به مواد مفید مانند مونوکسید کربن (عنصر واسطه) یا سوخت (متان) در اختیار ما قرار می دهد."

برای سالها فرمات تنها به عنوان یک ناظر در واکنش های شیمیایی در نظر گرفته میشد، مولکولی که در واکنش دخالتی ندارد. حالا این تیم نشان داده است که فرمات بسیار با اهمیت است. درک گام ها و نقش فرمات ها، به دانشمندان اجازه داده است تا کاتالیست های ویژه که عناصر دلخواه را تولید می کنند طراحی کنند. فهمِ گامهای واکنش به دانشمندان اطلاعات مهم جهت کنترل واکنش را داده است. علاوه بر این، این پژوهش به بحثی طولانی در مورد نقش فرمات در واکنش ها پایان داده است.

در این پژوهش، این تیم تحقیقاتی عواملی که انتخابگریِ کاتالیست ها را در هیدروژنه شدن CO2 به مونوکسید کربن و متان تعیین میکند را مشخص کرده اند. آنها رفتار عناصر مهم واسطه (فرمات و منوکسید کربن) در سطح کاتالیست ها را مشخص کرده اند. برای ترکیب مونوکسید کربن، گام تعیین کننده ی آهنگ تبدیل یا کاهشِ فرمات جذب شده در سطح کاتالیست پالادیوم و پشتیبانی اکسید آلومینیوم است. گام تعیین کننده ی آهنگ برای ترکیب متان، اضافه کردن هیدروژن به کربن مونوکسید جذب شده است. تعادل بین آهنگ کاهشِ فرمات جذب شده و متانیزه شدن مونوکسید کربن، تعیین کننده ی گزینندگی کاتالیست است. به این ترتیب، گزینندگی بستگی به سرعت جذب هیدروژن در سطح، توسط عناصر واسطه دارد که به تولید مونوکسید کربن  یا متان منجر می شود.با مشخص شدن زوایای مهم واکنش، پژوهشگران سه کاتالیست با مقادیر متفاوت پالادیوم طراحی کردند. مشخص شد که مقدار پالادیوم در سطح، یکی دیگر از موارد بسیار مهم در واکنش است. کاتالیستی با کمترین پالادیوم، با گزینندگی بیشتری برای مونوکسید کربن، متان و مونوکسید کربن تولید میکند. در مقابل، بیش از 80 درصد گزینندگی برای ترکیب متان برای کاتالیستی با بیشترین میزان فلز مشاهده شد.

پژوهشگران در حال حاضر با اصلاح کردن محیط اطرافِ مناطق فعال کاتالیست، سعی دارند تا گزینندگی را بهبود بخشند. هدف از این کار کاهش مقدار تولید محصولات ناخواسته است. به علاوه، این تیم پژوهشی در حال گسترش روشی جهت تولید کاتالیست های تک اتمی است تا کاراییِ فلزهایی که در واکنش وجود دارند را بهبود ببخشد.

نتایج این پژوهش در مجله ی Nature Communications که در گروه ج مجلات برتر است به چاپ رسیده است. محققان ایرانی با انتشار مقالات خود در این مجله می‌توانند تا سقف 100 میلیون ریال حمایت تشویقی دریافت نمایند.


برای مشاهده این مقاله، لینک مقاله را کلیک نمایید.

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

نـــام
ایمیل
نظر شما
کارکترهایی که در تصویر می بینید را وارد نمایید. (حساس به حروف کوچک و بزرگ)