Lois Yoksoulian, Urbana-Champaign İllinoys Universiteti tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Kimya professoru Prashant Jain, bir çox istehsal sənayesini hərəkətə gətirən əsas kimyəvi reaksiyanı enerji ilə təmin etmək üçün günəş enerjisindən istifadə edən bir araşdırmaya rəhbərlik etmişdir. Bu yeni metod bu əməliyyatların aparılması üçün tələb olunan enerjini əhəmiyyətli dərəcədə azalda, sərt oksidləşdirici yan məhsulları aradan qaldıra və karbon emissiyalarını minimuma endirə bilər. Müəllif: Fred Zwicky

Tədqiqatçılar bir çox istehsal sənayesini hərəkətə gətirən əsas kimyəvi reaksiyanı enerji ilə təmin etmək üçün günəş enerjisindən istifadə etməyin bir yolunu tapıblar. Bu yeni metod bu əməliyyatların aparılması üçün tələb olunan enerjini əhəmiyyətli dərəcədə azalda, sərt oksidləşdirici yan məhsulları aradan qaldıra və karbon emissiyalarını minimuma endirə bilər.

Olefin epoksidləşməsi çoxlarının tanış olduğu bir proses deyil, lakin onun istehsal etdiyi epoksid kimyəvi maddələri tekstil, plastik, kimya və əczaçılıq sənayesinin əsasını təşkil edir. Bununla belə, mövcud sənaye standartlarına uyğun proses oksidləşmə reaksiyalarını asanlaşdırmaq üçün sərt peroksidlərdən istifadə edir ki, bu da təhlükəsiz şəkildə atılması çətin olan və karbon qazı buraxır.

Su peroksidlər əvəzinə oksidləşdirici kimi istifadə edilə bilər, lakin H2O _{rabitələrini} qırmaq çətindir, yüksək temperatur şəraiti tələb edir, bu da onu yüksək enerji tutumlu edir və CO2 emissiyalarına daha çox töhfə _verir .

Daha ekoloji cəhətdən təmiz alternativ sənayenin karbon izini əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər.

İllinoys Universitetinin Urbana-Şampeyn kimya professoru Praşant Ceynin tədqiqat qrupu, sənaye proseslərinin yaşıllaşdırılmasına kömək etmək üçün plazmonik kimya adlanan bir prosesdə günəş enerjisindən enerji mənbəyi kimi istifadə etməsi ilə tanınır. Bu prosesdən qeyri-üzvi karbon qazını kimyəvi yanacaqlara çevirmək üçün istifadə etmək qrupun əsas xüsusiyyətlərindən biridir.532 nanometrlik lazer işıq mənbəyinin işıqlandırılması altında qızıl və manqan oksidi nanostrukturları ilə örtülmüş GCE və ya şüşəli karbon elektrod üzərində stirolun plazmonla dəstəklənən elektrokimyəvi epoksidləşməsinin sxemi. Bu qrafikdə stirol oksidləşməsindən H = hidrogen, C = karbon, O = oksigen və S = sulfonat. Müəllif: Prashant Jain

” 2018-ci ildə inkişaf etdirilən nisbətən yeni bir konsepsiya olan işıq enerjisi ilə elektrokimyanın gücləndirilməsi ilk dəfə ammonyak sintezi və CO2 reduksiyasına tətbiq edildi _və ümidverici nəticələr əldə edildi”, – deyə Jain bildirib.

“Hazırkı tədqiqat, bu texnikanın sənaye baxımından əhəmiyyətli epoksidləşmə reaksiyalarına tətbiq oluna biləcəyi fərziyyəsinin nəticəsidir. Əgər uğurlu olarsa, bilirdik ki, bu, həm kimya istehsalı sənayesində, həm də ümumiyyətlə elektrokimyanın öyrənilməsində əhəmiyyətli bir irəliləyiş ola bilər.”

Jain, Universidade de São Paulo-da Susana Ines Córdoba de Torresi və Northwestern Universitetində Corc Schatzın rəhbərlik etdiyi yeni araşdırma, Journal of the American Chemical Society jurnalında dərc olunub .

İllinoyslu tədqiqatçı və həmmüəllif Lukas Germanonun rəhbərlik etdiyi yeni tədqiqata diqqətəlayiq töhfələrdən biri qızıl nanopartiküllərindən və manqan oksid nanotel elektrodlarından hazırlanmış işığı udan “antenna” katalizatorlarının istifadəsidir .

Bu dizayn, suda HOH rabitələrini qırmaq üçün elektrik enerjisinin və görünən işıq fotonlarından gələn enerjini birləşdirir və yüksək temperaturda qızdırma tələb etmədən suyu effektiv şəkildə oksidləşdiriciyə çevirir.

“Laboratoriya miqyaslı lazerlər tərəfindən təmin edilən görünən işıq fotonları bu nanopartiküllər tərəfindən udulur və güclü elektrik sahələri və enerjili yük daşıyıcıları yaradır ki, bu da H2O-dakı güclü OH rabitələrini _və stiroldakı ikiqat rabitəni zəiflədir”, – deyə Jain bildirib.

_{“Zəifləmiş rabitələr O atomlarının H2O} -dan ayrılmasına və ikiqat rabitəyə əlavə olunaraq işıqla kataliz edilən möhtəşəm bir reaksiyada epoksid əmələ gətirməsinə imkan verir.”

Jain bildirib ki, onların laboratoriya nümayişi vacib bir problemə həll yolu təklif etsə də, sənaye üçün onu genişləndirmək çətin olacaq.

Növbəti addımlar əsas işıq mənbəyi kimi lazerləri miqyaslana bilən, enerjiyə qənaət edən işıq mənbələri ilə əvəz etmək , həddindən artıq oksidləşmənin qarşısını almaq üçün işığa əsaslanan reaksiyaları daha yaxşı idarə etmək və laboratoriya miqyaslı reaktorlarda müşahidə olunan aktivliyi artıran böyük, işığa əlçatan elektroliz sistemləri yaratmaq olacaq.

Nəşr detalları

Lukas Dias Germano və digərləri, Suyu oksidləşdirici kimi istifadə edərək plazmonla dəstəklənən elektrokimyəvi epoksidləşmə, Amerika Kimya Cəmiyyətinin jurnalı (2026). DOI: 10.1021/jacs.5c18709

Jurnal məlumatı: Amerika Kimya Cəmiyyətinin Jurnalı 

Urbana-Champaign-dəki İllinoys Universiteti tərəfindən təmin edilir