Bu məqalə Science X-in redaksiya prosesinə və siyasətlərinə uyğun olaraq nəzərdən keçirilib. Redaktorlar məzmunun etibarlılığını təmin edərkən aşağıdakı atributları vurğuladılar: Osaka Universitetinin tədqiqatçıları karbon qazını (CO2) mühüm kimyəvi xammal olan karbon monoksitinə (CO) çevirmək üçün mexaniki vibrasiyadan istifadə edən katalizator hazırlayıblar. Katalizator metal-üzvi çərçivə (MOF) ilə örtülmüş barium titanatdan (BaTiO3) ibarətdir - katalizator səthinin yaxınlığında CO2 tutan və cəmləşdirən məsaməli material - və reaksiya yerləri kimi təcrid olunmuş mis (Cu) atomlarını özündə birləşdirir.
Dizayn CO2-ni Cu sahələrinin yaxınlığında cəmləşdirir və vibrasiya nəticəsində yaranan elektrik yüklərini reaksiyanın baş verdiyi yerə yönəltməyə kömək edir. Ultrasəs titrəyişi altında katalizator CO2-ni təmiz BaTiO3-dən təxminən beş dəfə çox istehsal etdi. Tədqiqat ACS Catalysis jurnalında dərc olunub.
Piezokataliz, vibrasiya kimi mexaniki enerjini otaq temperaturunda kimyəvi reaksiyalara səbəb ola bilən elektrik yüklərinə çevirən pyezoelektrik materiallardan istifadə edir. Bununla belə, CO2 suda yaxşı həll olunmur və katalizator səthinə çata bilən miqdarı məhdudlaşdırır. Adi piezokatalizatorlar da çox az reaksiya sahəsinə malik ola bilər və piezo-induksiya yüklərindən səmərəli istifadə etməyə bilər.
Komanda CO2-ni adsorbsiya etmək üçün yüksək tutumlu hidrofobik MOF olan ZIF-8 ilə örtülmüş BaTiO3 nanokublarını hazırlayıb. Daha sonra onlar təcrid olunmuş Cu atomlarını örtüyə reaksiya yeri kimi təqdim etdilər. Nəticədə Cu-ZIF-8/BT adlanan nüvə qabığı katalizatoru CO2-ni Cu reaksiya sahələrinin yaxınlığında cəmləşdirir və pyezo-induksiya edilmiş elektronların bu sahələrə köçürülməsini asanlaşdırır.
Otaq temperaturunda suda və qurban reagentləri olmadan Cu-ZIF-8/BT ultrasəs vibrasiyası altında 114 μmol g-1 h-1 nisbətində CO istehsal etdi. Pristine BaTiO3 eyni şəraitdə 24 μmol g-1 h-1 istehsal etdi. Bu nəticə onu göstərir ki, yeni katalizator CO istehsal sürətini 4,8 dəfə - təqribən beş dəfə artırıb.
BaTiO3-ün Cu olmadan ZIF-8 ilə örtülməsi sürəti 56 μmol g-1 h-1-ə qədər artırdı. Bunun əksinə olaraq, sadəcə olaraq Cu-ZIF-8 və BaTiO3-ü qarışdırmaq cəmi 16 μmol g-1 h-1 istehsal etdi. Bu nəticələr göstərir ki, BaTiO3 nüvəsi ilə Cu-ZIF-8 qabığı arasında sıx əlaqə katalizatorun işini yaxşılaşdırmaq üçün vacibdir.
Xülasə — davamını mənbədə oxuyun.
