میرنیوز
به گزارش ایسنا و به نقل از اف سی دبلیو، یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی "تسویوشی تاکاتا"، "تاکاشی هیساتومی" و "کازوناری دومن" از دانشگاه "شین شو" موفق به تولید یک فتوکاتالیست(کاتالیزگر نوری) شدند که با بهرهوری کوانتومی نزدیک به ۱۰۰ درصدی میتواند آب را به هیدروژن و اکسیژن تجزیه کند.
این تیم متشکل از محققانی از دانشگاه "یاماگوچی"، دانشگاه "توکیو" و انستیتوی ملی علوم و فنون پیشرفته صنعتی(AIST) بود.
این تیم یک ساختار فتوکاتالیست ایدهآل را تولید کرده است که از ذرات نیمه هادی(نیمه رسانا) و "هم کاتالیزگر"(co-catalyst) تشکیل شده است.
"فتوکاتالیست"(Photocatalyst) به کاتالیزورهایی گفته میشود که در حضور نور فعال میشوند.
فتوکاتالیستها معمولاً اکسیدهای جامد نیمهرسانا هستند که با جذب فتونها یک جفت الکترون-حفره در آنها ایجاد میشود. این الکترون-حفره میتوانند با مولکولهای موجود در سطح ذرات واکنش دهند.
از فتوکاتالیستها در تصفیه آب، تصفیه آلایندهها از هوا، شیشههای خودتمیزشونده، تجزیه مولکولهای آلی و غیره استفاده میشود.
ساختار این فتوکاتالیست جدید به طور موثری از تلفات جلوگیری کرده و به بالاترین بازده کوانتومی رسیده است.
واکنش شکافت آب با انرژی خورشیدی، یک فناوری تولید هیدروژن خورشیدی تجدیدپذیر در مقیاس بزرگ است. برای استفاده عملی از چنین فناوری ارزشمندی، هزینه تولید هیدروژن خورشیدی باید به میزان قابل توجهی کاهش یابد که این امر به یک سیستم واکنشی نیاز دارد که بتواند آب را به طور کارآمد بشکافد و به راحتی در مقیاس بزرگ قابل انجام باشد.
"شکافت آب"(Water splitting) عبارتی کلی است که به کلیه واکنشهای شیمیایی که منجر به تجزیه مولکول آب به دو عنصر تشکیل دهنده آن یعنی اکسیژن و هیدروژن میشود، اطلاق میشود. با توجه به افزایش روز افزون استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت، روشهای زیادی برای تولید هیدروژن از آب ابداع شده است که از جمله آنها الکترولیز آب یا استفاده از جلبکها برای تجزیه آب و همین روش جدید استفاده از کاتالیزگرهای نوری است.
محققان میگویند، یک سیستم متشکل از فتوکاتالیستهای ذرهای نیمه هادی میتواند در یک منطقه وسیع با فرآیندهای نسبتاً ساده گسترش یابد. بنابراین با استفاده از فتوکاتالیستهایی که واکنش شکافت آب ناشی از نور خورشید را با کارایی بالا ایجاد میکنند، میتوان گامهای بزرگی در جهت تولید هیدروژن خورشیدی در مقیاس بزرگ برداشت.
برای افزایش بهرهوری شکافت آب با فتوکاتالیست و انرژی خورشیدی، ارتقاء و بهبود دو عامل ضروری است: گسترش دامنه موج نوری که توسط فتوکاتالیست برای واکنش استفاده میشود و افزایش عملکرد کوانتومی در هر طول موج.
اولی با مواد مورد استفاده در فتوکاتالیست قابل دستیابی است و دومی توسط کیفیت مواد فتوکاتالیست و عملکرد کاتالیست مورد استفاده برای پیشبرد واکنش تعیین میشود.
با این حال شکافت آب با فتوکاتالیست یک واکنش درون زا است که شامل انتقال چند الکترون است که در یک حالت عدم تعادل رخ می دهد.
این مطالعه طراحی و اصول کار را برای پیشرفت روشهای شکافت آب با بهره وری کوانتومی بالا تعریف کرده است. دانش به دست آمده از این مطالعه، زمینه شکافت آب فتوکاتالیستی را برای تولید مقیاس پذیر هیدروژن خورشیدی بیشتر میکند.
انتهای پیام
منبع : خبرگزاری ایسنا
اعضای شورای راهبری هوش مصنوعی معرفی شدند/ایجاد زیر ساخت هوش مصنوعی در دستور کار ۱۰ نهاد
آتشسوزی جنگلی موجب رشد حیات دریایی میشود!
استرس کاری ریسک بیماری قلبی را در مردان افزایش می دهد
۲.۵ میلیون ایرانی در اهدای خون مشارکت دارند
چین در شرق تهران بیمارستان هوشمند احداث می کند
راه اندازی ۶۰ هزار تخت بیمارستانی در کشور
وزارت بهداشت برای اولین بار سرایدار استخدام میکند
زمان اخذ رأی در انتخابات نظام پرستاری افزایش یافت
هوای آلوده و افزایش ریسک سرطان سینه/ درمان سوءهاضمه با زردچوبه
بیماری هزارچهره را جدی بگیریم/ عوارض بیماری سلیاک
اهمیت تولید محصولات غذایی فاقد گلوتن برای بیماران سلیاک
نشست چالشهای زنجیره تأمین دارو در ایران برگزار میشود
چگونه از ابتلا به سرماخوردگی جلوگیری کنیم
خرید اعتباری محصولات پتروشیمی به نفع صنعت دارو است
چه کسانی پرونده الکترونیک سلامت دارند
بررسی راهکارهای ورود ایران به بازار دارویی اوراسیا
جامعه پزشکی باید تخصص را همراه تعهد حرفهای داشته باشد
هفته دفاع مقدس فرصتی برای انتقال مفاهیم بهداری رزمی
نشست چالش های قیمت گذاری دارو برگزار میشود
دانش آموز بدون صبحانه مدرسه نرود/ میان وعدههای سالم
وزیر بهداشت زنگ دبیرستان شهید آوینی را نواخت
۱۰ هزار نیروی پرستاری در بخش درمان استخدام می شوند
بازدید سرزده عین اللهی از بیمارستان شفا یحیاییان
۲۲ بیمار کرونایی در یک هفته گذشته فوت شدند
داروی ایرانی از طریق صادرات به دنیا معرفی میشود
ایران دارای قویترین نظام سلامت در منطقه است
ادعای دخالت وزارت بهداشت در انتخابات نظام پرستاری رد شد
اورژانس تهران در هفته گذشته ۲۰ هزار مأموریت انجام داد
جهان امروز با کمبود آب و غذای سالم مواجه است
تایید موفقیت نخستین واکسن ایرانی کرونا