نسیم گیلان

آخرين مطالب

افزایش بازده واکنش شکافت آب با فتوکاتالیست اصلاح شده با رنگ علمي

افزایش بازده واکنش شکافت آب با فتوکاتالیست اصلاح شده با رنگ
  بزرگنمايي:

نسیم گیلان - ایسنا /یک فتوکاتالیست حساس به رنگدانه توسط محققان ژاپنی ساخته شده است که کارآمدترین فعالیت تقسیم آب خورشیدی برای کاتالیزورهای مشابه را ثبت کرده است. این کاتالیست نانو ورقه‌ای اصلاح شده و حساس به رنگدانه می‌تواند مشکل انتقال نامطلوب الکترون را رفع کند و فعالیت تقسیم آب را صدها برابر بهبود بخشد.
یکی از ساده‌ترین راه‌هایی که می‌توان مولکول‌های آب را به هیدروژن تقسیم کرد، استفاده از فتوکاتالیست‌ها است. فتوکاتالیست‌ها، نیمه‌هادی‌هایی هستند که می‌توانند نور را جذب کرده و واکنش‌های شکافت آب را به طور همزمان انجام دهند؛ از این رو یک راه ساده برای تولید انبوه هیدروژن ارائه می‌کنند. نیمه‌هادی‌ها می‌توانند یک جفت الکترون-حفره برای واکنش شکافت آب تولید کنند. با این حال، از آنجایی که حامل‌های بار، تمایل به ترکیب مجدد دارند، یک سیستم فتوکاتالیستی Z-scheme شامل دو ماده نیمه‌رسانا و یک واسطه الکترونی برای جلوگیری از این پدیده ایجاد شده است.
در مواد Z-scheme، واسطه الکترونی که معمولاً یک جفت گیرنده/دهنده الکترون برگشت‌پذیر (مانند I3–/I– ) است، الکترون‌ها را از یکی از فتوکاتالیست‌ها می‌پذیرد و به دیگری اهدا می‌کند. این پدیده حامل‌های بار را بین نیمه‌هادی‌ها مجزا می‌کنند و احتمال بازترکیب الکترون را کاهش می‌دهند. علیرغم کاهش بازترکیب بار در نیمه‌هادی‌­ها، گونه‌های پذیرنده الکترون (I3-) با فتوکاتالیست هیدروژن برای الکترون‌ها رقابت می‌کند و در نتیجه بازده تبدیل انرژی خورشید به هیدروژن کاهش می‌یابد.
برای افزایش بازده تولید هیدروژن، تیمی از محققان بین‌المللی از جمله استادیار شونتا نیشیکا و پروفسور کازوهیکو مائدا از مؤسسه فناوری توکیو (Tokyo Tech) روی راه‌هایی برای جلوگیری از انتقال ناخواسته الکترون کار می‌کنند.
در آزمایش با فتوکاتالیست‌های نیوبات حساس شده به رنگ روتنیوم (Ru) با فرمول شیمیایی Ru/Pt/HCa2Nb3O10، محققان متوجه شدند که تولید هیدروژن در غلظت‌های پایین I3– به طور قابل‌توجهی افزایش می‌یابد. این یافته‌ها آنها را به ایجاد یک سیستم شکافت آب کارآمد هدایت کرد که متشکل از یک فتوکاتالیست تولید اکسیژن و یک نانو ورق نیوبات حساس شده با رنگدانه Ru اصلاح شده است که به عنوان یک فتوکاتالیست تولید هیدروژن با بازده بالاتر عمل می‌کند.
پروفسور مائدا می‌گوید: ما با استفاده از یک فتوکاتالیست نانو ورق حساس‌شده با رنگ اصلاح‌شده، کارایی سیستم شکافت آب را با موفقیت بهبود بخشیده‌ایم.
برای پایین نگه داشتن غلظت I3– در سیستم واکنش، یک فتوکاتالیست PtOx/H-Cs-WO3 به عنوان کاتالیزور تولید اکسیژن استفاده می‌شود. در همان زمان، Al2O3 و پلی استایرن سولفونات (PSS) برای سرکوب انتقال نامطلوب الکترون از نیمه‌هادی به کمپلکس Ru اکسید شده و یون I3– اضافه می‌شود.
این طراحی، الکترون‌های بیشتری را قادر می‌سازد تا در واکنش تولید هیدروژن شرکت کنند که در نتیجه کارآمدترین سیستم شکافت آب از نوع Z-scheme تا به امروز است.
پروفسور مائدا می‌گوید: اصلاح سطح فتوکاتالیست نانو ورق حساس شده با رنگدانه، فعالیت شکافت آب خورشیدی را در مقایسه با سیستم‌های فتوکاتالیست مبتنی بر نیمه‌هادی معمولی نزدیک به 100 برابر بهبود بخشیده است.
با مهار انتقال نامطلوب الکترون، فتوکاتالیست توسعه‌یافته می‌تواند تولید هیدروژن را در شدت نور کم حفظ کند و در مقایسه با سایر فتوکاتالیست‌هایی که به شدت نور بالا نیاز دارند، برتری می‌دهد.

لینک کوتاه:
https://www.nasimegilan.ir/Fa/News/799836/

نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield
مخاطبان عزیز به اطلاع می رساند: از این پس با های لایت کردن هر واژه ای در متن خبر می توانید از امکان جستجوی آن عبارت یا واژه در ویکی پدیا و نیز آرشیو این پایگاه بهره مند شوید. این امکان برای اولین بار در پایگاه های خبری - تحلیلی گروه رسانه ای آریا برای مخاطبان عزیز ارائه می شود. امیدواریم این تحول نو در جهت دانش افزایی خوانندگان مفید باشد.

ساير مطالب

پیام تسلیت رییس بنیاد شهید و امور ایثارگران در پی درگذشت پدر شهیدان والامقام «بیدمال»

آیین معارفه مسئول حوزه نماینده ولی فقیه در بنیاد شهید و امور ایثارگران استان کرمانشاه برگزار شد

نشست مدیرکل بنیاد مازندران با اعضای کارگروه اشتغال، مسکن ایثارگران و گلزارها

مشکلات ایثارگران در دستگاه‌های اجرایی بررسی می‌شود

پیش‌بینی یخبندان در ارتفاعات و دامنه‌های گیلان

بیش از 2 میلیون وعده غذا میان زائران اربعین حسینی در عراق توزیع شد

هوش مصنوعی کنترل میکروسکوپ‌ها را به‌عهده می‌گیرد

توهم جالب نوری

گیلان یکی از نقاط مستعد برای بهره‌ برداری از انرژی خورشیدی است

برگزاری جلسه فوق‌العاده شورا به منظور بررسی حادثه خیابان گسار رشت

مهمان‌نوازی گیلان از پرندگان مهاجر در زیستگاه‌های سه‌گانه

برگزاری جلسه فوق‌العاده شورا به منظور بررسی حادثه تلخ خیابان گلسار رشت

اجرای طرح «جهش تولید» در 420 هزار هکتار از دیم‌زارهای لرستان

خواندن شعری زیبا که تشبیه در آن بکار رفته است

معرفی مجموعه کتاب جذاب به نام سرداران ایران زمین

مرد معلولی که یک پهپاد مجازی را تنها با افکارش به پرواز درآورد

شاهکار تلسکوپ هابل را ببینید

برگزاری مسابقات شطرنج صنعت بیمه به میزبانی بیمه دی

برگزاری دوره آموزشی استعلام و صدور بیمه نامه‌های درمان تکمیلی

کرامات و برکات شهیدان برای مردم بازگو شود

جدید‌ترین اظهارات استاندار کرمان در مورد تاسیس منطقه ویژه اقتصادی جازموریان

نبود متخصص بیهوشی؛ مهمترین معضل تنها بیمارستان گیلان‌غرب

«شایعات» در رشت به روی صحنه می رود

مادر شهید «گیل چالانی» در گیلان آسمانی شد

غزلی زیبا از غنی کشمیری

شاعرانه/ نمی‌شه غصّه ما رو یه لحظه تنها بذاره

راه‌اندازی استخرهای بدون کلر که از فناوری نانوحباب بهره‌مند هستند

برای اولین بار در تاریخ؛ صدا و تصویر لحظه برخورد شهاب‌سنگ به زمین ضبط شد

ابررایانه جدید بریتانیا، آمریکا و چین را به چالش می‌کشد

پدر شهیدان والامقام «عبدالکریم و مرضیه بیدمال» آسمانی شد

بازدید رئیس کل دادگستری استان گیلان از دادگستری شهرستان لنگرود

اعتبار تکمیل موزه دفاع مقدس گیلان‌غرب تأمین می‌شود

58 کارگاه فرشبافی گیلان منتظر مهر بانک‌ها هستند

صدور پروانه فعالیت برای 165 واحد تولیدی گیلان؛ سوخت صنایع تامین می‌شود

فیلم مستند «سنگر هفت تپه» روایت‌گر روزهایی است که کارگران برای نجات هفت‌تپه تلاش کردند

قهرمانى تیم فوتسال سازمان حمل و نقل بار و مسافر شهردارى رشت در رقابت های فوتسال سازمانهاى حمل و نقل بارو مسافر شهرى کشور

برگزاری مراسم سالگرد شهادت پاسدار «محمد اسماعیل زورمند» در رشت

جاده گیلان‌غرب_سومار، یک پروژه بسیار مهم زیارتی، تجاری و توسعه‌ای است/ تأکید بر تسریع در اجرای پروژه

چه کسی نقش تو را خواهد شست؟

صحبت های دلنشین دکتر قمشه ای

جایی که احترام نداری پاشو!

دانشمندان برای حل مشکل زباله‌های فضایی دست به دامن سازمان ملل شدند

راز جوانی دوباره یک ستاره فاش شد

پیام تسلیت رییس بنیاد شهید و امور ایثارگران در پی درگذشت مادر گرامی معاون توسعه مدیریت و منابع

صید 1000 تن ماهی استخوانی در گیلان

پنج سد لاستیکی جدید در گیلان احداث می‌شود

تلاش برای ایجاد کارخانه کشتی سازی در گیلان/توسعه بنادر گیلان جزء برنامه های راهبردی

دیوان محاسبات به دنبال کمک به دستگاه ‌ها برای خدمت به مردم است

سارق طلا و جواهرات در رشت دستگیر شد

مرکز مستند سوره، حلقه وصل کارگران هفت تپه، اهالی رسانه، نمایندگان مجلس و عدالتخواهان شد

ویکی پدیاجستجو