به نقل از «باشگاه خبرنگاران»

تجزیه گاز‌های گلخانه‌ای با نانوکاتالیست

تاریخ انتشار: ۲۳ بهمن ۱۳۹۸ | کد خبر: ۲۶۸۷۶۸۳۶

به گزارش خبرنگار حوزه فناوری گروه علمی پزشكی باشگاه خبرنگاران جوان، گازهای گلخانه‌ای (Green House Gases (GHG گازهایی اتمسفری‌اند که سطح زمین و آب و لایه های هوا را گرم می‌کنند. یک لایه GHG برای حفظ دمای پشتیبان زندگی، برای گیاهان بر سطح سیاره لازم است، اما زیادی آن، گرمایی که به فضا بازتاب می‌شود را کاهش می دهد، بنابراین هوای محبوس در اتمسفر افزایش می یابد.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

این اثر گلخانه ای مشابه با حالتی است که خودرو در آفتاب پارک کند.

وقتی اشعه‌های خورشید به سطح زمین می‌رسند، بخشی از آنها جذب می‌شود و سطح زمین را گرم می‌کند، زیرا سطح زمین بسیار سردتر از خورشید است. در نتیجه امواج را با طول موج بلندتری نسبت به خورشید منتشر می‌کند.

اشعه‌های خورشید هم پس از برخورد با زمین با طول موج بلندتری منتشر می‌شوند. از طرف دیگر جو زمین امواج با طول موج بلندتر را راحت‌تر جذب می‌کند. به این ترتیب این امواج بازگشتی از زمین جذب اتمسفر می‌شود. جذب این امواج سبب گرم شدن جو می‌شود. این عمل به خودی خود مضر نیست. اما زمانی که گاز‌های گلخانه‌ای در سر راه این امواج بازگشتی قرار می‌گیرند، مضرات بیشتر می‌شود. تحقیقات دانشمندان نشان می‌دهد در طول یکصد سال گذشته میانگین دمای هوا در نزدیکی سطح زمین بین ۰.۱۸ تا ۰.۷۴ درجه سانتیگراد افزایش یافته است.

این روزها انسان‌ها در زمان تماشای تلویزیون، بازی با کامپیوتر، استفاده از کولر، فن‌کوئل و استدیو ضبط صدا، روشن کردن چراغ، شستن لباس‌ها یا اتو کشیدن آنها، گرم کردن غذا در مایکروویو و استفاده از بخاری گازی یا نفتی، گازهای گلخانه‌ای تولید می‌کنند. چون برای انجام این کارها به برق و سوخت نیاز است و تولید این انرژی‌ها نیز خود به سوخت‌های فسیلی نیاز دارد. 

پژوهشگران چینی به تازگی راهبردی ارائه کردند که در آن از نور خورشید می‌توان برای تبدیل دی‌اکسیدکربن به اکسیژن و آب و همچنین مونوکسیدکربن استفاده کرد بدون این که محصول جانبی در آب ایجاد شود. این روش که فتوسنتز مصنوعی است می‌تواند راه‌حل جدیدی برای جلوگیری از گرم‌تر شدن زمین باشد.

یافتن فتوکاتالیستی با کارایی بالا

پژوهشگران مرکز فیزیک نانوساختار‌های یکپارچه در موسسه علوم پایه IBS کره‌جنوبی این فناوری را ارائه کردند. این فناوری قادر است در مرحله اول دی‌اکسیدکربن را به اکسیژن و منوکسیدکربن تبدیل کرده و در مرحله بعد، از آن برای طیف وسیعی از کاربرد‌ها استفاده کرد. نکته مهم، یافتن فتوکاتالیستی با کارایی بالا است.

اکسیدتیتانیم یک فتوکاتالیست رایج است که به دلیل واکنش‌پذیری بالا، سمیت کم و پایداری شیمیایی قابل توجه خود برای استفاده از نور خورشید کاربرد دارد. در حالی که اکسیدتیتانیم معمولی تنها پرتو فرابنفش را جذب می‌کند این گروه تحقیقاتی اکسیدتیتانیمی ساختند که به لطف پهنای باند کاهش یافته در حدود ۲٫۷ ولت، می‌تواند نور مرئی را نیز جذب کند. این کاتالیست از روتایل نامنظم و آناتاز منظم استفاده کردند. آناتاز و روتایل دو حالت بلوری مختلف از اکسیدتیتانیم است. وجود نامنظمی در بلور موجب جذب نور مرئی و همچنین فراسرخ و فرابنفش می‌شود.

برای فتوسنتز مصنوعی کارآمد، به‌منظور تبدیل دی‌اکسیدکربن به اکسیژن و منوکسیدکربن خالص، محققان قصد داشتند تا این نانوذرات را با دی‌اکسیدتیتانیم آبی (Ao/Rd) و چند عنصر فلزی و نیمه‌هادی ترکیب کنند تا در نهایت احیا دی‌اکسیدکربن به منوکسید کربن بهبود یابد. این گروه تحقیقاتی با بررسی فرمولاسیون‌های مختلف، در نهایت موفق به ارائه ساختار بهینه‌ای از نقره، تری‌اکسیدتنگستن و تیتانیم آبی شدند. دلیل استفاده از تری‌اکسیدتنگستن باند ظرفیت کم و باند باریک ۲٫۶ ولتی این ماده بود که در کنار پایداری بالا و هزینه کم موجب شده تا گزینه مناسبی برای ساخت کاتالیست باشد. دلیل حضور نقره در این کاتالیست، ایجاد نوسان جمعی از الکترون‌های آزاد در اثر تابش نور و در نتیجه افزایش جذب نور مرئی است. همچنین نقره موجب انتخاب‌گری بالای منوکسیدکربن می‌شود.

این کاتالیست نانویی حدود ۲۰۰ برابر عملکرد بهتری نسبت به نانوذرات دیگر اکسیدتیتانیم دارد.

انتهای پیام/

منبع: باشگاه خبرنگاران

کلیدواژه: فناوری جدید دی اکسیدکربن گلخانه ای طول موج نور مرئی سطح زمین

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.yjc.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «باشگاه خبرنگاران» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۶۸۷۶۸۳۶ 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:

خودکفایی در تأمین نانوکاتالیست ضروری در تولید بنزین

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان ریاست جمهوری، یک شرکت دانش بنیان توسعه دانش و فناوری با بومی سازی محصولات فناورانه و کاتالیست‌های مورد نیاز صنایع، گام مؤثری در خودکفایی این کاتالیست ضروری در صنعت پتروشیمی و تولید بنزین بردارد.

حمزه کازرونی، مدیرعامل این شرکت دانش بنیان توسعه دانش و فناوری در خصوص فعالیت‌های این شرکت گفت: این شرکت در تولید کاتالیست ها و مواد نانوساختار فعالیت دارد و توانستیم کاتالیست رفرمینگ نفتا را تولید و تجاری سازی کنیم.

وی خاطرنشان کرد: عمده محصولات تولیدی و فناوری‌های توسعه یافته در این شرکت دانش بنیان منحصر به تعداد معدودی از شرکت‌های دنیا است و با بومی‌سازی این محصولات توانستیم در مسیر رفع نیاز کشور به واردات آن‌ها گام برداریم. به عنوان نمونه در حوزه کاتالیست ها، این شرکت بر روی کاتالیست های ریفرمینگ نفتا فعالیت دارد که در زمینه تولید بنزین استفاده می‌شود و جز محصولات تحریمی است.

این فعال فناور با اشاره به این‌که تولید بنزین که جز فرآورده‌های حیاتی محسوب می‌شود وابسته به حضور کاتالیست ریفرمینگ نفتا نانوساختار است، عنوان کرد: برای تولید بنزین و مواد آروماتیک در پالایشگاه‌ها از این کاتالیست استفاده می‌شود که نمونه ایران‌ساخت آن با کیفیتی مشابه نمونه خارجی عرضه می‌شود.

مدیرعامل این شرکت دانش‌بنیان با اشاره به تولید سایر فرآورده‌های پتروشیمی نانوساختار در این مجموعه فناور گفت: از دیگر محصولات جدید این شرکت می‌توان به نانو افزودنی سوخت دیزل اشاره کرد که جز آخرین فناوری‌های افزودنی سوخت به شمار می‌رود و در اختیار یک شرکت آمریکایی بوده است که در داخل بومی سازی شده است.

کد خبر 6097114 هنگامه فروغی