منوعات

تكشف الدراسة عن قوة الضوء المرئي في الكيمياء المستدامة

طور الباحثون مواد وعمليات يمكنها تحسين كفاءة التحولات الجزيئية الناجمة عن الضوء المرئي.

أعلن باحثون في جامعة هلسنكي عن تقدم كبير في التحولات الجزيئية المستدامة. قام الفريق، بقيادة البروفيسور بيدرو كامارغو، بتطوير طريقة مهمة لتسخير قوة الضوء المرئي لدفع العمليات الكيميائية بكفاءة أكبر، مما يوفر بديلاً أكثر مراعاة للبيئة للطرق التقليدية. النتائج التي توصلوا إليها، والتي نشرت في مجلة ACS Applied Materials and Interfaces، يمكن أن تحدث ثورة في الطريقة التي ننتج بها المواد الكيميائية والوقود الأساسية.

التغلب على عقبات التكلفة والكفاءة

لقد تم إعاقة التحفيز الضوئي البلازموني التقليدي منذ فترة طويلة بسبب مشكلات التكلفة العالية وقابلية التوسع المرتبطة بمواد مثل الفضة (Ag) والذهب (Au). ومع ذلك، تغلب البروفيسور بيدرو كامارغو وفريقه على هذه العقبات من خلال التركيز على المواد المتوفرة بسهولة على الأرض بكميات كبيرة. ولهذه المواد أهمية كبيرة لأنه يمكن استخدامها في تطبيقات مختلفة دون القلق من ندرتها أو نفاذها. على وجه التحديد، ركز الفريق على HXمو3 كمحفز ضوئي بلازموني، مع البلاديوم (Pd)، وهو محفز مهم يستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات. يتضمن نهجهم تقنية تخليق ميكانيكي كيميائي خالية من المذيبات، مما يوفر فعالية من حيث التكلفة والاستدامة البيئية.

قوة الضوء

نظر الباحثون في التفاعل المعقد للإثارة الضوئية، ووجدوا أنه من خلال تسليط أطوال موجية محددة من الضوء المرئي على المحفز الخاص بهم، يمكنهم تحسين أدائه بشكل كبير. والأكثر من ذلك هو أن استخدام طولين موجيين من الضوء في وقت واحد أدى إلى زيادة مذهلة بنسبة 110% في كفاءة التفاعل. تُعزى هذه الكفاءة المتزايدة إلى التوليد الأمثل للإلكترونات النشطة في المواقع الحفزية، وهو تقدم حاسم في التحفيز المستدام. لقد حددوا التأثيرات التآزرية لـ HXمو3 إثارة فجوة الحزمة، والتحولات بين النطاقات Pd وHXمو3 إثارة رنين البلازمون السطحي الموضعي (LSPR)، مما يؤدي إلى تحسينات ملحوظة في الأداء التحفيزي.

مستقبل أكثر خضرة للصناعات الكيماوية

يقول البروفيسور كامارجو: “يمثل عملنا خطوة كبيرة إلى الأمام في جعل العمليات الكيميائية أكثر استدامة”. “باستخدام الضوء كمصدر للطاقة، يمكننا أن نحدث ثورة في طريقة إنتاج المواد الكيميائية الحيوية، مما يقلل الحاجة إلى الوقود الأحفوري والظروف القاسية للعمليات الصناعية الحالية.”

يتمتع هذا البحث بإمكانيات هائلة لتطبيقات تتراوح من إنتاج الوقود النظيف إلى تصنيع المواد الأساسية ذات التأثير البيئي الأقل. تمتد آثار هذا البحث إلى ما هو أبعد من المختبر، مما يوفر الأمل لمستقبل أكثر اخضرارًا واستدامة حيث يسعى المجتمع جاهداً لمكافحة تغير المناخ والانتقال إلى مصادر الطاقة المتجددة.

..

Source link

orcalimaa

المصدر الرئيسي للأخبار والمعلومات الصحية والطبية الموثوقة وفي الوقت المناسب . توفير معلومات صحية ذات مصداقية ومجتمع داعم وخدمات تعليمية من خلال مزج الخبرة الحائزة على جوائز في المحتوى والخدمات المجتمعية وتعليقات الخبراء والمراجعة الطبية .

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى