DGIST пен Калтех ғалымдары қос сокатализатор көмегімен CO₂-ден метан өнімділігін 65 есе арттырды
Материал бірнеше дереккөз негізінде жасанды интеллектпен дайындалды — түпнұсқаларға сілтемелер төменде.
Оңтүстік Кореяның DGIST және АҚШ-тың Калифорния технологиялық институты (Калтех) зерттеушілері кәдімгі катализаторларға қарағанда көмірқышқыл газын метанға айналдыруда 65 есе жоғары өнімділік көрсететін фотокатализатор әзірледі. Титан диоксидіне молибден диселениді мен платина нанобөлшектерінен тұратын қос сокатализатор шоғырланған күн сәулесінде 17,81 мкмоль/г өнімділікке жетті. Бұл тәсіл әдетте тұрақсыз 1T-MoSe₂ металл фазасын тұрақтандырып, фотокатализдегі негізгі кедергіні жеңеді.
Қос сокатализатор архитектурасы
Су-Ил Ин (DGIST) мен Уильям А. Годдард III (Калтех) басқарған топ титан диоксидіне (TiO₂) молибден диселениді (MoSe₂) мен платина (Pt) нанобөлшектерін енгізді. MoSe₂ CO₂-ні белсендіру үшін қолайлы микроорта жасайды, ал Pt фотогенерацияланған электрондарды жылдам ұстап алады. MoSe₂-нің қабатты құрылымы әдетте агрегацияға бейім, бірақ зерттеушілер электрондардың үздіксіз тасымалдануы үшін TiO₂ мен MoSe₂ арасында дәл гетероөту жасады. Бұл жоғары белсенді, бірақ тұрақсыз 1T-MoSe₂ металл фазасын тұрақтандырады. Екі сокатализатордың синергетикалық әсері каталитикалық белсенділікті және төзімділікті арттырады.
Метан өнімділігінің рекорды
Шоғырланған күн сәулесінде Pt/TiO₂-MoSe₂ үштік фотокатализаторы 17,81 мкмоль/г метан өндірді. Бұл стандартты жарықтандыру кезіндегі көрсеткіштерден үш есе жоғары. TiO₂ негізіндегі кәдімгі катализаторлармен салыстырғанда метан шығымы 65 есе артты. Эксперименттік деректер мен тығыздық функциясы теориясы арқылы жүргізілген есептеулер жарықтың шоғырлануынан түсетін жоғары фотон ағыны мен катализаторлар интерфейсіндегі тиімді заряд тасымалы өнімділікті арттырудың негізгі факторлары екенін растады. Нәтижелер Applied Catalysis B: Environment and Energy журналында жарияланды.
Бұдан әрі
DGIST пен Калтех командасы CO₂ конверсиясының ауқымды жүйелері үшін катализаторды оңтайландыруды жоспарлап отыр. Дегенмен, қос сокатализатордың айнымалы күн сәулесі мен өнеркәсіптік CO₂ ағындары сияқты нақты жағдайларда қалай әрекет ететіні әлі белгісіз.
1 дереккөз
DGIST пен Калтех ғалымдары қос сокатализатор көмегімен CO₂-ден метан өнімділігін 65 есе арттырды
