چرا نانوکاتالیست‌های آلیاژی چند فلزی در رشد CNT موثرتر هستند؟
تاریخ انتشار: ۳ بهمن ۱۳۹۸ | کد خبر: ۲۶۶۲۹۵۷۱
به گزارش روز پنجشنبه ستاد توسعه فناوری نانو، پژوهشگران مرکز مواد کربنی چندبعدی با همکاری پژوهشگرانی از موسسه علم پایه در کره‌جنوبی رهیافت نظری برای رشد نانولوله‌های کربنی ارائه کردند، در مقاله‌ای که این گروه در نشریه Physical Review Letters به چاپ رساندند، توضیح دادند که چرا نانوذراتی که از آلیاژ فلزی ایجاد می‌شوند به سنتز نانولوله‌های کربنی طویل کمک می‌کنند و چه تفاوتی میان این آلیاژهای چند فلزی و کاتالیست‌های تک‌فلزی رایج در تولید نانولوله‌های کربنی است.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
نانولوله‌های کربنی ساختارهای لوله‌ای از جنس کربن هستند که برای سنتز آن‌ها معمولا از نانوذرات کاتالیست استفاده می‌شود تا افزوده شدن اتم‌های کربن از مولکول‌های پیش‌ماده به دیواره نانولوله‌کربنی را تسهیل کند.
پیش از این مشخص شده بود که کاتالیست‌های آلیاژی از جنس نیکل– مس یا نیکل– مولیبدن نسبت به آلیاژهای فلزی منفرد عملکرد بهتری دارند اما دلیل آن مشخص نبود.
پژوهشگران این پروژه با انجام شبیه‌سازی مولکولی سیستماتیک به دنبال نقش کاتالیست‌های آلیاژی در رشد نانولوله‌های کربنی بودند. فنگ دینگ، رهبر این گروه تحقیقاتی می‌گوید: «در شبیه‌سازی مولکولی، حرکت هر اتم به وضوح دیده می‌شود؛ بنابراین، اختلاف شکل و ساختار ذرات کاتالیست در طول رشد نانولوله‌ها را می‌توان با دقت ثبت کرد، با این کار ما می‌توانیم ظرفیت‌های روش‌های رایج را افزایش دهیم.»
محققان این پروژه با استفاده از شبیه‌سازی مولکولی نشان دادند که دو فلز آلیاژ در لبه نانولوله از هم جدا عمل می‌کنند، نانولوله‌های کربنی تمایل به جذب اتم‌های فلز بیشتری دارند تا سر لوله را باز نگه دارند که این کار باعث رشد نانولوله می‌شود، در حالی که اتمی که فعالیت کمتری دارد به سمت بالا هدایت می‌شود. شبیه‌سازی‌های بیشتر نشان داد که این پدیده در کاتالیست‌های فلزی مختلف عمومیت دارد.
این گروه تحقیقاتی نشان دادند که کاتالیست‌های آلیاژی نسبت به نانوذرات تک فلزی عملکرد بهتری دارند چرا که اتم‌های فلزی نزدیک حاشیه نانولوله‌های کربنی اتم‌های کربن بیشتری را نسبت به اتم فلزی با فعالیت کمتر، جذب می‌کند. با این کار اتم‌های کربن بیشتری در مجاورت نانولوله‌کربنی قرار می‌گیرد و افزوده شدن اتم‌های کربن به نانولوله‌ها تسریع شده و در نهایت رشد نانولوله‌های کربنی با سرعت بالاتری انجام می‌شود.
برچسب‌ها ستاد توسعه فناوری نانو فناوری نانو نانو کاتالیست کربنیمنبع: ایرنا
کلیدواژه: ستاد توسعه فناوری نانو فناوری نانو ستاد توسعه فناوری نانو فناوری نانو
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.irna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایرنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۶۶۲۹۵۷۱ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
ساخت نوع جدیدی از مواد متخلخل که می‌توانند گازهای گلخانه‌ای را ذخیره کنند
گروهی از پژوهشگران تحت سرپرستی دانشمندان دانشگاه هریوت-وات اسکاتلند ماده متخلخل جدیدی طراحی کرده‌اند که می‌تواند کربن‌دی‌اکسید و سایر گازهای گلخانه‌ای را ذخیره کند. این تیم با همکاری پژوهشگران دانشگاه لیورپول، کالج سلطنتی لندن، دانشگاه ساوتهمپتون و دانشگاه علم و فناوری شرق چین، از مدل‌سازی کامپیوتری برای پیش‌بینی دقیق نحوه ترکیب مولکول‌ها در نوع جدید مواد متخلخل استفاده کردند.
به گزارش زومیت، مطالعه در مجله‌ی Nature Synthesis منتشر شده است و نحوه ایجاد مولکول‌های توخالی قفس‌مانند را با ظرفیت ذخیره‌سازی بالایی برای گازهای گلخانه‌ای مانند کربن‌دی‌اکسید و سولفور هگزا فلوراید توضیح می‌دهد. سولفور هگزا فلوراید گاز گلخانه‌ای قوی‌تر از کربن‌دی‌اکسید است که می‌تواند هزاران سال در جو باقی بماند.
نویسندگان مقاله با اشاره به این موضوع که برای کمک به حل بزرگ‌ترین چالش جامعه خود به مواد متخلخل نیاز داریم، می‌گویند، کاشت درختان روشی کارآمدی برای جذب کربن، اما بسیار کند است. بنابراین، به مداخله انسانی مانند مولکول‌های مصنوعی برای جذب کارآمد و سریع‌تر گازهای گلخانه‌ای از محیط‌زیست نیاز داریم.
مولکول‌های قفس‌مانند جدید با استفاده از مولکول‌های قفس‌مانند دیگری ایجاد شدند تا نوع جدیدی از مواد متخلخل را ایجاد کنند. نویسندگان مطالعه می‌گویند ترکیب مطالعات محاسباتی مانند مطالعه آن‌ها با فناوری‌های جدید هوش مصنوعی می‌تواند منبع بی‌سابقه‌ای از مواد جدید را برای حل فوری‌ترین چالش جامعه ایجاد کند و این مطالعه گامی مهم در این مسیر است.
پژوهشگران از مدل کامپیوتری برای پیش‌بینی دقیق این موضوع استفاده کردند که مولکول‌ها چگونه در ماده متخلخل جدید آرایش پیدا می‌کنند.
متخصصان مدل‌سازی محاسباتی در کالج سلطنتی لندن و دانشگاه ساوتهمپتون شبیه‌سازی‌هایی را برای درک و پیش‌بینی روند مونتاژ مولکول‌های قفس‌مانند انتخابی و ایجاد مواد متخلخل طراحی کردند. این مولکول‌ها به ذخیره کربن‌دی‌اکسید و سولفور هگزا فلوراید تمایل دارند. ساختار متخلخل ماده جدید به طور خاص امکان جذب و ذخیره گازهای مضر محیط را فراهم می‌کند.
مولکول‌های با ساختار پیچیده می‌توانند برای حذف ترکیبات سمی موسوم به ترکیبات آلی فرار از هوا نیز استفاده شوند و می‌توانند در علم پزشکی نیز کاربردهای مهمی داشته باشند.
کانال عصر ایران در تلگرام
جزئیات جدید از دزدیده شدن دختر ۴ ساله کلالهای؛ کارگر ۳۵ ساله قصد فروش یسنا را داشت