புதிய தொழில்நுட்பம் கார்பன் டை ஆக்சைடை திரவ எரிபொருளாக மாற்றுவதை மேம்படுத்துகிறது

கீழே உள்ள படிவத்தை நிரப்பவும், “கார்பன் டை ஆக்சைடை திரவ எரிபொருளாக மாற்ற புதிய தொழில்நுட்ப மேம்பாடுகளின் PDF பதிப்பை நாங்கள் உங்களுக்கு மின்னஞ்சல் செய்வோம்.
கார்பன் டை ஆக்சைடு (CO2) என்பது எரியும் புதைபடிவ எரிபொருள்கள் மற்றும் மிகவும் பொதுவான கிரீன்ஹவுஸ் வாயு ஆகியவற்றின் விளைவாகும், இது மீண்டும் பயனுள்ள எரிபொருட்களாக மாற்றப்படலாம். CO2 உமிழ்வை எரிபொருள் தீவனமாக மாற்றுவதற்கான ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய வழி மின் வேதியியல் குறைப்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஆனால் வணிக ரீதியாக சாத்தியமானதாக இருக்க, அதிக விரும்பிய கார்பன் நிறைந்த தயாரிப்புகளைத் தேர்ந்தெடுக்க அல்லது உற்பத்தி செய்ய செயல்முறை மேம்படுத்தப்பட வேண்டும். இப்போது.
"இந்த எதிர்வினைக்கு காப்பர் சிறந்த ஊக்கியாக இருப்பதை நாங்கள் அறிந்திருந்தாலும், இது விரும்பிய தயாரிப்புக்கு அதிக தேர்ந்தெடுப்பதை வழங்காது" என்று பெர்க்லி ஆய்வகத்தில் வேதியியல் அறிவியல் துறையின் மூத்த விஞ்ஞானியும், பெர்க்லியின் கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகத்தின் வேதியியல் பொறியியல் பேராசிரியருமான அலெக்சிஸ் கூறினார். எழுத்துப்பிழை கூறினார். "இந்த வகையான தேர்ந்தெடுப்பை வழங்க பல்வேறு தந்திரங்களைச் செய்ய வினையூக்கியின் உள்ளூர் சூழலைப் பயன்படுத்தலாம் என்று எங்கள் குழு கண்டறிந்தது."
முந்தைய ஆய்வுகளில், கார்பன் நிறைந்த தயாரிப்புகளை வணிக மதிப்புடன் உருவாக்குவதற்கான சிறந்த மின் மற்றும் வேதியியல் சூழலை வழங்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் துல்லியமான நிலைமைகளை நிறுவியுள்ளனர். ஆனால் இந்த நிலைமைகள் நீர் சார்ந்த கடத்தும் பொருட்களைப் பயன்படுத்தி வழக்கமான எரிபொருள் கலங்களில் இயற்கையாக நிகழும் நிலைமைகளுக்கு முரணானவை.
எரிபொருள் செல் நீர் சூழலில் பயன்படுத்தக்கூடிய வடிவமைப்பைத் தீர்மானிக்க, எரிசக்தி அமைச்சின் திரவ சூரிய ஒளி கூட்டணியின் ஆற்றல் கண்டுபிடிப்பு மைய திட்டத்தின் ஒரு பகுதியாக, பெல் மற்றும் அவரது குழு அயனோமரின் மெல்லிய அடுக்குக்கு திரும்பியது, இது சில சார்ஜ் செய்யப்பட்ட மூலக்கூறுகளை (அயனிகள்) கடந்து செல்ல அனுமதிக்கிறது. மற்ற அயனிகளை விலக்கு. அவற்றின் மிகவும் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட வேதியியல் பண்புகள் காரணமாக, அவை நுண்ணிய சூழலில் வலுவான தாக்கத்தை ஏற்படுத்துவதற்கு மிகவும் பொருத்தமானவை.
பெல் குழுமத்தின் போஸ்ட்டாக்டோரல் ஆராய்ச்சியாளரும், காகிதத்தின் முதல் எழுத்தாளருமான சானியோன் கிம், செப்பு வினையூக்கிகளின் மேற்பரப்பை இரண்டு பொதுவான அயனோமர்களான நாஃபியன் மற்றும் நிலைத்தன்மையுடன் பூச முன்மொழியப்பட்டார். அவ்வாறு செய்வது வினையூக்கிக்கு அருகிலுள்ள சூழலை மாற்ற வேண்டும் என்று குழு கருதுகிறது-பி.எச் மற்றும் நீர் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடு உள்ளிட்டவை-கார்பன் நிறைந்த தயாரிப்புகளை உற்பத்தி செய்வதற்கான எதிர்வினையை இயக்குவதற்கு சில வழியில் பயனுள்ள இரசாயனங்கள். தயாரிப்புகள் மற்றும் திரவ எரிபொருள்கள்.
ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒவ்வொரு அயனோமரின் மெல்லிய அடுக்கையும், இரண்டு அயனோமர்களின் இரட்டை அடுக்கையும் ஒரு பாலிமர் பொருளால் ஆதரிக்கப்படும் ஒரு செப்பு படத்திற்கு ஒரு திரைப்படத்தை உருவாக்கினர், அவை கையால் வடிவமைக்கப்பட்ட மின் வேதியியல் கலத்தின் ஒரு முனைக்கு அருகில் செருகப்படலாம். பேட்டரியில் கார்பன் டை ஆக்சைடை ஊசி மற்றும் மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தும்போது, ​​அவை பேட்டரி வழியாக பாயும் மொத்த மின்னோட்டத்தை அளவிட்டன. பின்னர் அவர்கள் எதிர்வினையின் போது அருகிலுள்ள நீர்த்தேக்கத்தில் சேகரிக்கப்பட்ட வாயு மற்றும் திரவத்தை அளந்தனர். இரண்டு அடுக்கு வழக்கைப் பொறுத்தவரை, கார்பன் நிறைந்த தயாரிப்புகள் எதிர்வினையால் நுகரப்படும் ஆற்றலில் 80% ஆகும்-இணைக்கப்படாத வழக்கில் 60% ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்.
"இந்த சாண்ட்விச் பூச்சு இரு உலகங்களுக்கும் சிறந்ததை வழங்குகிறது: உயர் தயாரிப்பு தேர்வு மற்றும் உயர் செயல்பாடு" என்று பெல் கூறினார். இரட்டை அடுக்கு மேற்பரப்பு கார்பன் நிறைந்த தயாரிப்புகளுக்கு மட்டுமல்ல, அதே நேரத்தில் வலுவான மின்னோட்டத்தையும் உருவாக்குகிறது, இது செயல்பாட்டின் அதிகரிப்பைக் குறிக்கிறது.
மேம்பட்ட பதில் தாமிரத்தின் மேல் நேரடியாக பூச்சுகளில் குவிந்த உயர் CO2 செறிவின் விளைவாகும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் முடிவு செய்தனர். கூடுதலாக, இரண்டு அயனோமர்களுக்கிடையில் பிராந்தியத்தில் குவிக்கும் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட மூலக்கூறுகள் குறைந்த உள்ளூர் அமிலத்தன்மையை உருவாக்கும். இந்த கலவையானது அயனோமர் படங்கள் இல்லாத நிலையில் நிகழும் செறிவு வர்த்தக பரிமாற்றங்களை ஈடுசெய்கிறது.
எதிர்வினையின் செயல்திறனை மேலும் மேம்படுத்துவதற்காக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் முன்னர் நிரூபிக்கப்பட்ட தொழில்நுட்பத்திற்கு திரும்பினர், இது CO2 மற்றும் PH: துடிப்புள்ள மின்னழுத்தத்தை அதிகரிக்க மற்றொரு முறையாக அயனோமர் படம் தேவையில்லை. இரட்டை அடுக்கு அயனோமர் பூச்சுக்கு துடிப்புள்ள மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், ஆராய்ச்சியாளர்கள் இணைக்கப்படாத செம்பு மற்றும் நிலையான மின்னழுத்தத்துடன் ஒப்பிடும்போது கார்பன் நிறைந்த தயாரிப்புகளில் 250% அதிகரிப்பு அடைந்தனர்.
சில ஆராய்ச்சியாளர்கள் புதிய வினையூக்கிகளின் வளர்ச்சியில் தங்கள் படைப்புகளை மையமாகக் கொண்டிருந்தாலும், வினையூக்கியின் கண்டுபிடிப்பு இயக்க நிலைமைகளை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளாது. வினையூக்கி மேற்பரப்பில் சூழலைக் கட்டுப்படுத்துவது ஒரு புதிய மற்றும் வேறுபட்ட முறையாகும்.
"நாங்கள் முற்றிலும் புதிய வினையூக்கியைக் கொண்டு வரவில்லை, ஆனால் எதிர்வினை இயக்கவியல் பற்றிய நமது புரிதலைப் பயன்படுத்தினோம், மேலும் வினையூக்கி தளத்தின் சூழலை எவ்வாறு மாற்றுவது என்பதைப் பற்றி சிந்திப்பதில் இந்த அறிவைப் பயன்படுத்தினோம்" என்று மூத்த பொறியாளர் ஆடம் வெபர் கூறினார். பெர்க்லி ஆய்வகங்களில் எரிசக்தி தொழில்நுட்பத் துறையில் விஞ்ஞானிகள் மற்றும் ஆவணங்களின் இணை ஆசிரியர்.
அடுத்த கட்டம் பூசப்பட்ட வினையூக்கிகளின் உற்பத்தியை விரிவுபடுத்துவதாகும். பெர்க்லி ஆய்வகக் குழுவின் ஆரம்ப சோதனைகள் சிறிய பிளாட் மாதிரி அமைப்புகளை உள்ளடக்கியது, அவை வணிக பயன்பாடுகளுக்குத் தேவையான பெரிய பகுதி நுண்ணிய கட்டமைப்புகளை விட மிகவும் எளிமையானவை. "ஒரு தட்டையான மேற்பரப்பில் ஒரு பூச்சைப் பயன்படுத்துவது கடினம் அல்ல. ஆனால் வணிக முறைகள் சிறிய செப்பு பந்துகளை பூசுவதை உள்ளடக்கியிருக்கலாம்" என்று பெல் கூறினார். பூச்சு இரண்டாவது அடுக்கு சேர்ப்பது சவாலானது. இரண்டு பூச்சுகளையும் ஒரு கரைப்பானில் கலந்து டெபாசிட் செய்வதே ஒரு வாய்ப்பு, கரைப்பான் ஆவியாகும்போது அவை பிரிக்கப்படுகின்றன என்று நம்புகிறார்கள். அவர்கள் அவ்வாறு செய்யாவிட்டால் என்ன செய்வது? பெல் முடித்தார்: "நாங்கள் புத்திசாலித்தனமாக இருக்க வேண்டும்." கிம் சி, புய் ஜே.சி, லுயோ எக்ஸ் மற்றும் பிறவற்றைப் பார்க்கவும். தாமிரத்தில் இரட்டை அடுக்கு அயனோமர் பூச்சுகளைப் பயன்படுத்தி மல்டி கார்பன் தயாரிப்புகளுக்கு CO2 இன் மின்-குறைப்புக்கான தனிப்பயனாக்கப்பட்ட வினையூக்கி நுண்ணிய சூழல். நாட் ஆற்றல். 2021; 6 (11): 1026-1034. doi: 10.1038/s41560-021-00920-8
இந்த கட்டுரை பின்வரும் பொருளிலிருந்து மீண்டும் உருவாக்கப்படுகிறது. குறிப்பு: பொருள் நீளம் மற்றும் உள்ளடக்கத்திற்காக திருத்தப்பட்டிருக்கலாம். மேலும் தகவலுக்கு, மேற்கோள் காட்டப்பட்ட மூலத்தைத் தொடர்பு கொள்ளவும்.