محققان استرالیایی نوع جدیدی از مواد جاذب بسیار قوی اسفنج مانند را تولید کردند که می‌تواند به افزایش کارایی فوتوکاتالیست‌های برای تولید هیدروژن و تصفیه آب کمک کند.
به گزارش گروه علمی-فناوری خبرگزاری سلامت(طبنا): این تیم مستقر در دانشگاه آر ام آی تی (RMIT University) استرالیا، نانوذرات نقره را با قفس‌های آلی مولکولی ترکیب کرد تا ماده جدیدی را تهیه کند که مانند اسفنج عمل می کند به طوری که هم نور خورشید و هم واکنش‌دهنده‌های شیمیایی را به روشی مطلوب جذب کند. این ترکیب منجر به افزایش ۲ برابری در بازده تقسیم آب با استفاده از نور خورشید شده که این یک گام ضروری در ایجاد هیدروژن سبز است.
نتایج حاصل از این پروژه که با همکاری دانشگاه ملبورن انجام شده است در قالب مقاله‌ای با عنوان Photoinitiated Energy Transfer in Porous-Cage-Stabilised Silver Nanoparticles در مجله Angewandte Chemie منتشر شده است.
مایکل ویلمزنویسنده اول از دانشگاه آر ام آی تی گفت: با افزایش سطح نانوذرات بسیار واکنشی، ما با استفاده از نور، تبدیل آب به هیدروژن را تا حد زیادی تقویت می‌کنیم.
وی افزود: در فوتوکاتالیز از نور خورشید به‌عنوان منبع انرژی بی‌حد و حصر برای انجام واکنش‌های شیمیایی، از جمله تصفیه آب و تولید پایدار مواد غذایی و سوخت‌های شیمیایی صنعتی، مانند هیدروژن و متان استفاده می‌شود.
این محقق یادآور شد: نانوذرات فلزی جاذب‌های بسیار خوب نور خورشید هستند، اما به خودی خود برای تبدیل آب و دی اکسید کربن به سوخت‌های شیمیایی مناسب نیستند. این امر به این دلیل است که لیگاندها که به تثبیت این ذرات کمک می‌کنند موجب کاهش فعالیت فتوکاتالیست می‌شوند و توانایی آنها در انجام واکنش‌های شیمیایی محدود می‌کنند. دلیل این امر اتصال لیگندها به واکنش‌پذیرترین قسمت نانوذرات است.
مایکل همچنین گفت: مرحله بعدی استفاده از مواد نیمه‌هادی به جای نانوذرات فلزی است که می‌تواند کارآیی تقسیم آب را تقویت کند و به ما اجازه دهد تا این مواد جدید را در تبدیل CO۲ نیز مورد آزمایش قرار دهیم.
دانیل گومز دانشیار دانشگاه آر ام آی تی نویسنده ارشد مقاله هم تصریح کرد: در این کار ما از قفس‌های مولکولی کاملاً متخلخل برای سنتز و تثبیت نانوذرات جاذب استفاده می‌کنیم.
وی یادآور شد: قفس‌های مولکول خودشان بسیار جاذب هستند و می‌توانند انرژی نور جذب شده توسط نانوذرات فلزی را بپذیرند. با این کار آنها به‌عنوان اسفنج برای نور تبدیل می‌شوند.
این پژوهشگر خاطرنشان کرد: تخلخل آنها به واکنش دهنده‌هایی مانند آب اجازه می‌دهد تا به راحتی در داخل مولکول‌ها و نانوذرات فلزی پخش شوند، به طور قابل توجهی کارایی آب را به تبدیل هیدروژن افزایش می‌دهند.
منبع:ایرنا
نظر شما