اهمیت بالای مس در پژوهش‌های نوین
مس (Cu)، گرچه شاید به جذابیت طلا یا نقره نباشد، اما تنوع فوق‌العاده‌اش، آن را در تحقیقات پیشرفته به جایگاهی بی‌نظیر رسانده است. دانشمندان دانشگاه‌های توهوکو، علوم توکیو و آدلاید، با همکاری هم، راهکاری نوآورانه برای افزایش گزینش‌پذیری و دوام فرآیندهای کاهش الکتروشیمیایی CO2 ارائه داده‌اند. با مهندسی سطوح خوشه‌های نانویی مس (NCs) در مقیاس اتمی، این گروه افق‌های تازه‌ای را برای فناوری‌های تبدیل کربنِ کارآمد و سازگار با محیط زیست گشوده‌اند.
این دستاورد، نه‌تنها ظرفیت متحول‌کننده‌ی مس در شیمی پایدار را نمایان می‌سازد، بلکه بر نقش حیاتی همکاری‌های جهانی در مواجهه با چالش‌های جدی مثل انتشار کربن تأکید دارد. نتایج این تحقیق در تاریخ ۴ دسامبر ۲۰۲۴ در نشریه‌ی Small منتشر شد.
تبدیل CO2 به محصولات ارزشمند
واکنش‌های کاهش الکتروشیمیایی CO2 (CO2RR) در سال‌های اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند، چون این واکنش‌ها می‌توانند CO2 اضافی موجود در اتمسفر را به محصولات باارزش تبدیل کنند. از میان نانوکاتالیزورهای مختلف مورد بررسی، خوشه‌های نانویی به دلیل مزایای ویژه‌ای که نسبت به نانوذرات بزرگ‌تر دارند، به‌عنوان یک گزینه‌ی برجسته مطرح شده‌اند. در این میان، خوشه‌های نانویی مس (Cu NCs) پتانسیل بالایی نشان داده و می‌توانند محصولات متنوعی تولید کنند، فعالیت کاتالیزوری بالایی داشته باشند و از پایداری خوبی برخوردار باشند.
با وجود این مزایا، به‌دست آوردن کنترل دقیق بر گزینش‌پذیری محصولات در مقیاس صنعتی، همچنان یک چالش بزرگ به شمار می‌رود.
📢 اگر عاشق علم هستید و نمی‌خواهید هیچ مقاله‌ای را از دست بدهید…
به کانال تلگرام ما بپیوندید! تمامی مقالات جدید روزانه در آنجا منتشر می‌شوند.
📲 عضویت در کانال تلگرام🎨 ربات رایگان ساخت عکس با هوش مصنوعی
با ربات @ai_photo_bbot، هر متنی را به تصویر تبدیل کنید! 🚀
ربات کاملاً رایگان است و منتظر ایدههای جذاب شماست. 🌟
تحقیقات جدید برای بهینه‌سازی نانوکریستال‌های مس در جهت تبدیل پایدار CO2
امروزه، تحقیقات به‌طور وسیعی بر روی بهبود ویژگی‌های نانوکریستال‌های مس (Cu NCs) متمرکز شده تا پتانسیل کامل آن‌ها برای تبدیل پایدار CO2 آزاد شود. پروفسور یوئیچی نگیشی از دانشگاه توهوکو توضیح می‌دهد: «برای رسیدن به این پیشرفت، گروه ما مجبور شد نانوکریستال‌ها را در مقیاس اتمی تغییر دهد.» او ادامه می‌دهد: «این کار بسیار دشوار بود زیرا ساختار نانوکریستال‌ها به‌شدت وابسته به قسمت‌های دقیقی بود که باید تغییر می‌دادیم. این مثل این است که قصد دارید ستونی را در یک ساختمان جابه‌جا کنید.»
آن‌ها، با تغییر لیگاند‌های تیول (PET: 2-فنیل‌اتان‌تیول؛ CHT: سیکلوهگزان‌تیول)، دو نانوکریستال Cu₁₄ با معماری ساختاری یکسان سنتز کردند. غلبه بر این محدودیت نیازمند توسعه‌ی یک استراتژی کاهش کنترل‌شده بود که امکان ایجاد دو نانوکریستال با ساختار یکسان و لیگاند‌های متفاوت را فراهم می‌کرد — که این خود یک گام مهم در طراحی نانوکریستال‌ها محسوب می‌شود.
با این حال، گروه تحقیقاتی متوجه شد که پایداری این نانوکریستال‌ها با هم فرق دارد و این تفاوت‌ها به تعاملات بین خوشه‌ای مربوط می‌شود. این تفاوت‌ها نقش مهمی در تعیین پایداری این نانوکریستال‌ها در کاربردهای کاتالیزوری دارند. اگرچه این نانوکریستال‌ها ساختارهای تقریباً یکسانی دارند که ناشی از وجود دو لیگاند تیول متفاوت است، اما وقتی فعالیت کاتالیزوری آن‌ها برای کاهش CO2 آزمایش شد، گزینش‌پذیری محصولات به‌طور قابل‌توجهی متفاوت بود. این تفاوت‌ها بر روی کارایی کلی و گزینش‌پذیری فرآیند کاهش CO2 اثرگذار است.
نگیشی در پایان می‌گوید: «این یافته‌ها برای پیشرفت طراحی نانوکریستال‌های مس که پایداری را با گزینش‌پذیری بالا ترکیب می‌کنند، حیاتی هستند و مسیر را برای فناوری‌های الکتروشیمیایی کارآمدتر و قابل اطمینان‌تر در کاهش CO2 هموار می‌کنند.»
بیشتر بخوانید
مدیتیشن یک روز پربرکت برای جذب عشق وامنیت و سلامتی
خود هیپنوتیزم درمان زود انزالی در مردان توسط هیپنوتراپیست رضا خدامهری
تقویت سیستم ایمنی بدن با خود هیپنوتیزم
شمس و طغری
خود هیپنوتیزم ماندن در رژیم لاغری و درمان قطعی چاقی کاملا علمی و ایمن
خود هیپنوتیزم تقویت اعتماد به نفس و عزت نفس