مهندسی یک نانوکاتالیست فوق نازک برای تولید آمونیاک
تاریخ انتشار: ۲۴ آذر ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۹۲۹۴۰۱۰
یک تیم تحقیقاتی به رهبری دانشگاه سیتی هنگ‌کنگ (CityU) اخیرا یک آلیاژ دو فلزی را به عنوان یک نانوکاتالیست فوق نازک مهندسی کرده‌اند که می‌تواند عملکرد الکتروشیمیایی بسیار بهبود یافته‌ای را برای تولید آمونیاک از نیترات (NO۳) ارائه دهد و پتانسیل زیادی برای بدست آوردن سوخت عاری از کربن در آینده داشته باشد.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
به گزارش ایسنا، آمونیاک به عنوان یک حامل انرژی بدون کربن، یکی از گزینه‌های مناسب برای استفاده در صنعت است، اما فرآیند تولید انرژی‌برِ آن، هنوز برای دانشمندان به عنوان یک چالش محسوب می‌شود.
آمونیاک که معمولاً در کودها استفاده می‌شود، اخیرا توجه زیادی را به خود جلب کرده است زیرا می‌تواند منبع هیدروژن برای پیل‌های سوختی باشد و مایع شدن و انتقال آن راحت‌تر از هیدروژن است. با توجه به تقاضای زیاد برای آن، بازیافت نیترات از فاضلاب آلوده به کود آمونیوم به عنوان جایگزینی برای بازتولید آمونیاک ارزشمند و پایدارتر کردن کشاورزی است.
در حال حاضر، واکنش الکتروشیمیایی احیاء نیترات (NO3RR) به عنوان یک راه‌حل امیدوارکننده برای سنتز آمونیاک در نظر گرفته می‌شود. این روش عمدتا شامل مراحل مختلفی نظیر اکسیژن‌زدایی و هیدروژناسیون (یعنی NO3– + 9H+ + 8e- ➙ NH3 + 3H2O) با الکتروکاتالیست‌های مبتنی بر فلز است.
پروفسور فن ژانشی، از دپارتمان شیمی در دانشگاه سیتی هنگ کنگ که این مطالعه را رهبری می‌کند، گفت: با این حال، محصولات جانبی نامطلوب و واکنش رقیب تولید هیدروژن (HER) در طول NO3RR ظاهراً مانع از نرخ بازده بالا در تولید آمونیاک می‌شود.
به جای تعدیل اندازه یا ابعاد الکتروکاتالیست‌ها، نظیر کاری که سایر تحقیقات قبلی انجام داده، تیم پروفسور فن، روی بهبود مکان‌های فعال تمرکز کردند؛ جایی که مولکول‌های بستر به هم متصل می‌شوند و فعالیت کاتالیزور روی سطح الکتروکاتالیست‌ها انجام می‌شود.
روتنیم (Ru) یک ماده نوظهور به عنوان یک الکتروکاتالیست برای NO3RR است، اما همچنین مشکل طرفداری از تولید هیدروژن را دارد که منجر به اشغال مکان‌های فعال آن توسط هیدروژن فعال نامطلوب می‌شود و منطقه کافی برای احیای نیترات به آمونیاک باقی نمی‌ماند.
برای غلبه بر این چالش‌ها، این تیم فلز دیگری، نظیر آهن را برای مدیریت سایت‌های فعال معرفی کرد. با تغییر محیط سایت‌های Ru، ساختارهای الکترونیکی و خواص سطحی Ru و در نتیجه فعالیت کاتالیزوری آن‌ها برای تولید آمونیاک بهینه می‌شود. برای افزایش بیشتر عملکرد الکتروکاتالیست، این تیم روشی تک مرحله‌ای ارائه کرد که در آن از نانوصفحات بسیار نازک برای تولید ساختاری شبیه گل استفاده شد که به آن نانوگل RuFe گفته می‌شود.
این الکتروکاتالیست ساخته شده از آلیاژ دو فلزی جدید، به دلیل اوربیتال‌های مکملی که به انتقال الکترون کارآمد و حالت‌های ظرفیت قوی می‌رسند، ساختار الکترونیکی بسیار پایداری دارد که واکنش HER رقیب را سرکوب می‌کند و موانع انرژی برای NO3RR را کاهش می‌دهد.
به نقل از ستاد نانو، نتایج نشان داد: به طور قابل‌توجهی، نانوگل‌های RuFe عملکرد الکتروشیمیایی بسیار بهتری با راندمان انتقال بار فوق‌العاده داشتند.
این یافته‌ها در قالب مقاله‌ای در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) منتشر شده است.
انتهای پیام
منبع: ایسنا
کلیدواژه: آمونیاک نانوكاتاليست هفته پژوهش و فناوری 1402 نانوكاتاليست آمونیاک مريخ تولید آمونیاک عنوان یک برای تولید
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۲۹۴۰۱۰ 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:
حل دو مشکل اصلی در بزرگراه آزادگان | گره کور ترافیکی خروجی فتح باز شد
به گزارش همشهری آنلاین؛ آیین بهره برداری از پروژه «تحکیم بستر آسفالت بزرگراه آزادگان» و «تعریض و ایمن‌سازی کندروی شرقی این بزرگراه در تقاطع با بزرگراه شهید لشگری» صبح امروز -۸ اردیبهشت‌ماه ۱۴۰۳- در قالب یکصد و هجدهمین پویش امید و افتخار با حضور هادی حق‌بین - معاون فنی و عمران شهرداری تهران، مهدی صداقتی - مدیرعامل سازمان مهندسی و عمران شهر تهران، محمدرضا پوریافر - شهردار منطقه ۲۱ و سید ابوالفضل موسوی‌پور - رییس پلیس راهور تهران بزرگ برگزار شد.
در این مراسم مهدی صداقتی، مدیرعامل سازمان مهندسی و عمران شهر تهران تاکید کرد: پروژه‌ای که امروز افتتاح می‌شود از نظر وسعت آنچنان ارقام بالایی ندارد اما واقعیت این است یک معضل بزرگ ترافیکی را حل کرده است همچنین این گلوگاه باعث پس زدن ترافیک به چند نقطه می شد و علاوه بر این موضوع این نقطه ناایمن بود که این ناایمنی ناشی از تنگ بودن مسیر در گذشته بوده است. این سه موضوع حدود ۳۰۰ میلیارد تومان برای شهرداری هزینه داشت.
صداقتی همچنین اشاره کرد که تحکیم بستر بزرگراه آزادگان به طول ۱۲ کیلومتر کار اثرگذاری دارد و بر باز شدن محور ترافیکی فتح به ابوسعید که دو کیلومتر طول دارد تاثیر بسزایی داشته است.
هادی حق‌بین، معاون فنی و عمران شهرداری تهران هم درخصوص جزییات افتتاح این پروژه گفت: ابعاد و بزرگی پروژه ها برای ما مهم نیست بلکه نیاز شهروندان و ایمنی شهر برای ما اهمیت دارد.
او با بیان اینکه پروژه امروز به لحاظ ابعاد جزو کوچک ترین پروژه هاست اما انجام آن ویژه و پیچیده بود، گفت: در منطقه ۲۱ تعداد پروژه هایی که در سال ۱۴۰۳ تعریف شده بزرگ مقیاس و اثرگذار است و ظرف ۶ ماه اول سال تکمیل فاز دوم فتح-باغستان را داریم.
معاون شهردار تهران در ادامه اشاره کرد: این تقاطع تاثیر فوق العاده زیادی بر کاهش ترافیک ورودی به آزادگان خواهد داشت. همچنین پروژه دیگری که برنامه ریزی شده و فاز تجهیز و عملیات اجرایی آن آغاز شده پروژه دوگاز است که سال ها متوقف مانده بود و فاز اول پروژه تا پایان سال تحویل شهروندان خواهد شد.
پوریافر، شهردار منطقه ۲۱ هم درباره جزییات این افتتاح گفت: این نقطه یکی از نقاطی بود که به چند دلیل ازجمله باریک بودن تقاطع باعث نارضایتی مردم به ویژه در ترافیک صبحگاهی می‌شد. درخواست پلیس حل و فصل این موضوع بود. نکته دیگر بحث ایمنی این نقطه بود که باعث اهمیت پروژه می‌شد.
شهردار منطقه ۲۱ با بیان اینکه پروژه چند سالی بود که متوقف مانده و باعث نارضایتی مردم شده بود، اشاره کرد که با ورود معاونت فنی و مهندسی و همکاری منطقه و پلیس در کمترین زمان ممکن پروژه تقدیم مردم شد. معارض اصلی این پروژه مسائل ترافیکی بود.
کد خبر 847394 منبع: خبرگزاری شهر برچسب‌ها شهردارى تهران بزرگراه حمل و نقل شهری
علت فوت پزشک متخصص در استان فارس در دست بررسی است