කනසාවා, ජපානය, 2023 ජූනි 8 /PRNewswire/ — කාබන් උදාසීන සමාජයක් සඳහා කාබන් ඩයොක්සයිඩ් රසායනිකව අඩු කිරීම වේගවත් කිරීම සඳහා අතිශය තුනී ටින් ඩයිසල්ෆයිඩ් තට්ටුවක් භාවිතා කළ හැකි ආකාරය කනසාවා විශ්ව විද්‍යාලයේ පර්යේෂකයින් වාර්තා කරයි.
කාර්මික ක්‍රියාවලීන්ගෙන් විමෝචනය වන කාබන් ඩයොක්සයිඩ් (CO2) ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කිරීම තිරසාර, කාබන්-උදාසීන සමාජයක් සඳහා මානව වර්ගයාගේ හදිසි ගවේෂණයේ අවශ්‍යතාවයකි. මේ හේතුව නිසා, CO2 කාර්යක්ෂමව වෙනත් අඩු හානිකර රසායනික නිෂ්පාදන බවට පරිවර්තනය කළ හැකි විද්‍යුත් උත්ප්‍රේරක දැනට පුළුල් ලෙස අධ්‍යයනය කෙරෙමින් පවතී. ද්විමාන (2D) ලෝහ ඩයිචල්කොජෙනයිඩ් ලෙස හඳුන්වන ද්‍රව්‍ය පන්තියක් CO පරිවර්තනය සඳහා විද්‍යුත් උත්ප්‍රේරක ලෙස අපේක්ෂකයින් වේ, නමුත් මෙම ද්‍රව්‍ය බොහෝ විට තරඟකාරී ප්‍රතික්‍රියා ප්‍රවර්ධනය කරයි, ඒවායේ කාර්යක්ෂමතාව අඩු කරයි. කනසාවා විශ්ව විද්‍යාලයේ නැනෝජීව විද්‍යා විද්‍යා ආයතනයේ (WPI-NanoLSI) යසුෆුමි තකාහාෂි සහ සගයන් ස්වභාවික සම්භවයක් ඇති ඒවා පමණක් නොව, CO2 ෆෝමික් අම්ලයට ඵලදායී ලෙස අඩු කළ හැකි ද්විමාන ලෝහ ඩයිචල්කොජෙනයිඩ් හඳුනාගෙන ඇත. එපමණක් නොව, මෙම සම්බන්ධතාවය අතරමැදි සම්බන්ධකයකි. රසායනික සංස්ලේෂණයේ නිෂ්පාදනයකි.
ටකාහාෂි සහ සගයන් ද්විමාන ඩයිසල්ෆයිඩ් (MoS2) සහ ටින් ඩයිසල්ෆයිඩ් (SnS2) වල උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වය සංසන්දනය කළහ. දෙකම ද්විමාන ලෝහ ඩයිචල්කොජෙනයිඩ වන අතර, දෙවැන්න විශේෂ උනන්දුවක් දක්වයි, මන්ද පිරිසිදු ටින් ෆෝමික් අම්ලය නිෂ්පාදනය සඳහා උත්ප්‍රේරකයක් ලෙස දන්නා බැවිනි. මෙම සංයෝගවල විද්‍යුත් රසායනික පරීක්ෂණවලින් පෙනී ගියේ CO2 පරිවර්තනය වෙනුවට MoS2 භාවිතයෙන් හයිඩ්‍රජන් පරිණාම ප්‍රතික්‍රියාව (HER) වේගවත් කරන බවයි. HER යනු හයිඩ්‍රජන් නිපදවන ප්‍රතික්‍රියාවකි, එය හයිඩ්‍රජන් ඉන්ධන නිපදවීමට අදහස් කරන විට ප්‍රයෝජනවත් වේ, නමුත් CO2 අඩු කිරීමේදී එය නුසුදුසු තරඟකාරී ක්‍රියාවලියකි. අනෙක් අතට, SnS2 හොඳ CO2 අඩු කිරීමේ ක්‍රියාකාරිත්වයක් පෙන්නුම් කළ අතර HER නිෂේධනය කළේය. පර්යේෂකයන් තොග SnS2 කුඩු වල විද්‍යුත් රසායනික මිනුම් ද ලබා ගත් අතර එය CO2 උත්ප්‍රේරක අඩු කිරීමේදී අඩු ක්‍රියාකාරී බව සොයා ගත්හ.
SnS2 හි උත්ප්‍රේරක ලෙස ක්‍රියාකාරී ස්ථාන පිහිටා ඇත්තේ කොතැනද සහ 2D ද්‍රව්‍යයක් තොග සංයෝගයකට වඩා හොඳින් ක්‍රියා කරන්නේ මන්දැයි තේරුම් ගැනීමට, විද්‍යාඥයින් ස්කෑනිං සෛල විද්‍යුත් රසායනික අන්වීක්ෂය (SECCM) නම් තාක්ෂණයක් භාවිතා කළහ. SECCM නැනෝ පයිප්පයක් ලෙස භාවිතා කරන අතර, සාම්පලවල මතුපිට ප්‍රතික්‍රියා වලට සංවේදී වන පරීක්ෂණ සඳහා නැනෝ පරිමාණ මෙනිස්කස් හැඩැති විද්‍යුත් රසායනික සෛලයක් සාදයි. මිනුම්වලින් පෙන්නුම් කළේ ව්‍යුහයේ "වේදිකාව" හෝ "දාර" මූලද්‍රව්‍ය පමණක් නොව, SnS2 පත්‍රයේ මුළු මතුපිටම උත්ප්‍රේරක ලෙස ක්‍රියාකාරී බවයි. 2D SnS2 තොග SnS2 හා සසඳන විට ඉහළ ක්‍රියාකාරිත්වයක් ඇත්තේ මන්දැයි මෙය පැහැදිලි කරයි.
ගණනය කිරීම් මගින් සිදුවන රසායනික ප්‍රතික්‍රියා පිළිබඳ වැඩිදුර අවබෝධයක් ලබා දේ. විශේෂයෙන්, 2D SnS2 උත්ප්‍රේරකයක් ලෙස භාවිතා කරන විට ෆෝමික් අම්ලය සෑදීම ශක්තිජනක ලෙස හිතකර ප්‍රතික්‍රියා මාර්ගයක් ලෙස හඳුනාගෙන ඇත.
ටකාහෂි සහ සගයන්ගේ සොයාගැනීම් විද්‍යුත් රසායනික CO2 අඩු කිරීමේ යෙදීම්වල ද්විමාන විද්‍යුත් උත්ප්‍රේරක භාවිතය සඳහා වැදගත් පියවරක් සනිටුහන් කරයි. විද්‍යාඥයින් උපුටා දක්වන්නේ: "මෙම ප්‍රතිඵල මගින් අතුරු ආබාධ නොමැතිව හයිඩ්‍රොකාබන්, මධ්‍යසාර, මේද අම්ල සහ ඇල්කීන නිපදවීම සඳහා කාබන් ඩයොක්සයිඩ් විද්‍යුත් රසායනික අඩු කිරීම සඳහා ද්විමාන ලෝහ ඩයිචල්කොජෙනයිඩ් විද්‍යුත් උත්ප්‍රේරක උපාය මාර්ගයක් පිළිබඳ වඩා හොඳ අවබෝධයක් සහ සංවර්ධනයක් ලබා දෙනු ඇත."
ලෝහ ඩයිචල්කොජෙනයිඩවල ද්විමාන (2D) තහඩු (හෝ ඒකස්ථර) MX2 වර්ගයේ ද්‍රව්‍ය වන අතර එහිදී M යනු මොලිබ්ඩිනම් (Mo) හෝ ටින් (Sn) වැනි ලෝහ පරමාණුවක් වන අතර X යනු සල්ෆර් (C) වැනි කැල්කොජෙනයිඩ පරමාණුවකි. ව්‍යුහය M පරමාණු ස්ථරයක් මත X පරමාණු ස්ථරයක් ලෙස ප්‍රකාශ කළ හැකි අතර එය අනෙක් අතට X පරමාණු ස්ථරයක් මත පිහිටා ඇත. ද්විමාන ලෝහ ඩයිචල්කොජෙනයිඩ ඊනියා ද්විමාන ද්‍රව්‍ය පන්තියකට අයත් වේ (එයට ග්‍රැෆීන් ද ඇතුළත් වේ), එයින් අදහස් වන්නේ ඒවා තුනී බවයි. 2D ද්‍රව්‍ය බොහෝ විට ඒවායේ තොග (3D) සගයන්ට වඩා වෙනස් භෞතික ගුණාංග ඇත.
හයිඩ්‍රජන් නිපදවන රසායනික ක්‍රියාවලියක් වන හයිඩ්‍රජන් පරිණාම ප්‍රතික්‍රියාව (HER) තුළ ඒවායේ විද්‍යුත් උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා ද්විමාන ලෝහ ඩයිචල්කොජෙනයිඩ විමර්ශනය කර ඇත. නමුත් දැන්, කනාසාවා විශ්ව විද්‍යාලයේ යසුෆුමි තකහාෂි සහ සගයන් සොයාගෙන ඇත්තේ ද්විමාන ලෝහ ඩයිචල්කොජෙනයිඩ් SnS2 HER උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වය ප්‍රදර්ශනය නොකරන බවයි; මෙය මංපෙතෙහි උපායමාර්ගික සන්දර්භය තුළ අතිශයින් වැදගත් ගුණාංගයකි.
Yusuke Kawabe, Yoshikazu Ito, Yuta Hori, Suresh Kukunuri, Fumiya Shiokawa, Tomohiko Nishiuchi, Samuel Chon, Kosuke Katagiri, Zeyu Xi, Chikai Lee, Yasuteru Shigeta සහ Yasufumi Takahashi. CO2, ACS XX, XXX-XXX (2023) හි විද්‍යුත් රසායනික හුවමාරුව සඳහා තහඩු 1T/1H-SnS2.
මාතෘකාව: CO2 විමෝචනය අඩු කිරීම සඳහා SnS2 තහඩු වල උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරිත්වය අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා සෛලවල විද්‍යුත් රසායනික අන්වීක්ෂය පිළිබඳ ස්කෑන් පරීක්ෂණ.
කනසාවා විශ්ව විද්‍යාලයේ නැනෝ ජීව විද්‍යාත්මක ආයතනය (NanoLSI) 2017 දී ලොව ප්‍රමුඛ ජාත්‍යන්තර පර්යේෂණ මධ්‍යස්ථානයක් වන MEXT හි වැඩසටහනේ කොටසක් ලෙස ආරම්භ කරන ලදී. වැඩසටහනේ අරමුණ වන්නේ ලෝක මට්ටමේ පර්යේෂණ මධ්‍යස්ථානයක් නිර්මාණය කිරීමයි. ජීව විද්‍යාත්මක ස්කෑනිං පරීක්ෂණ අන්වීක්ෂයේ වැදගත්ම දැනුම ඒකාබද්ධ කරමින්, රෝග වැනි ජීව සංසිද්ධි පාලනය කරන යාන්ත්‍රණයන් පිළිබඳ අවබෝධයක් ලබා ගැනීම සඳහා ජෛව අණු සෘජුවම ප්‍රතිරූපණය කිරීම, විශ්ලේෂණය කිරීම සහ හැසිරවීම සඳහා NanoLSI “නැනෝඑන්ඩොස්කොපි තාක්ෂණය” ස්ථාපිත කරයි.
ජපාන මුහුදේ වෙරළ තීරයේ ප්‍රමුඛ පෙළේ සාමාන්‍ය අධ්‍යාපන විශ්ව විද්‍යාලයක් ලෙස, කනසාවා විශ්ව විද්‍යාලය 1949 දී ආරම්භ කළ දා සිට ජපානයේ උසස් අධ්‍යාපනය සහ අධ්‍යයන පර්යේෂණ සඳහා විශාල දායකත්වයක් ලබා දී ඇත. විශ්ව විද්‍යාලයට වෛද්‍ය විද්‍යාව, පරිගණකකරණය සහ මානව ශාස්ත්‍ර වැනි විෂයයන් පිරිනමන විද්‍යාල තුනක් සහ පාසල් 17 ක් ඇත.
මෙම විශ්ව විද්‍යාලය ජපන් මුහුදේ වෙරළ තීරයේ, ඉතිහාසය සහ සංස්කෘතිය සඳහා ප්‍රසිද්ධ නගරයක් වන කනසාවා හි පිහිටා ඇත. වැඩවසම් යුගයේ සිට (1598-1867), කනසාවා අධිකාරී බුද්ධිමය කීර්තියක් භුක්ති විඳියි. කනසාවා විශ්ව විද්‍යාලය කකුමා සහ ටකරමාචි යන ප්‍රධාන කැම්පස් දෙකකට බෙදා ඇති අතර එහි සිසුන් 10,200 ක් පමණ සිටින අතර ඉන් 600 ක් ජාත්‍යන්තර සිසුන් වේ.
මුල් අන්තර්ගතය බලන්න: https://www.prnewswire.com/news-releases/kanazawa-university-research-enhancing-carbon-dioxide-reduction-301846809.html