Энэ үгүүлэл Science X-эй редакционно гуримууд болон бодолгын ёһоор шалгагдаа. Редакторнууд агуулгын үнэн сэхэ байдалые хангаха зуураа иимэ шанарнуудые онсолһон байна:
Нүүрһэнтүрэгшын диоксид (CO2) дэлхэй дээрэхи амидаралай шухала нөөсэ ба дэлхэйн дулааралда хубита оруулдаг хүлэмжын хии юм. Мүнөөдэр эрдэмтэд нүүрһэнтүрэгшын диоксидые һэргээгдэхэ, бага нүүрһэнтүрэгшын түлишэ ба үндэр сэнтэй химиин бүтээгдэхүүн үйлэдбэрилхэ ерээдүйтэй нөөсэ гэжэ шэнжэлжэ байна.
Шэнжэлэгшэдэй урда табигдаһан асуудал хадаа нүүрһэнтүрэгшын диоксидые нүүрһэнтүрэгшын монооксид, метанол гү, али мэрээшэнэй хүшэлтүрэгшэ гэхэ мэтэ үндэр шанартай нүүрһэнтүрэгшын дундажа зүйлнүүдтэ хубилгаха үрэ дүнтэй ба үнэ сэнтэй аргануудые элирүүлхэ болоно.
Үндэһэтэнэй Һэргээгдэхэ эршэм хүсэнэй лабораториин (NREL) К.К.Нойерлин болон Аргоннын Үндэһэтэнэй Лаборатори болон Оак Ридж Үндэһэтэнэй Лабораториин хамтрагшадай ударидаһан шэнжэлэлгын бүлэг энэ асуудалда найдамтай шиидхэбэри олоһон байна. Команда нүүрһэнтүрэгшын диоксидһоо мэрээшэнэй хүшэлтүрэгшэ үйлэдбэрилхэ хубилалгын арга болбосоруулаа, шэнэлэгдэдэг сахилгаан эршэм хүсэнэй үндэр эршэм хүсэнэй аша үрэтэй, удаан эдэбхитэй.
“Нүүрһэнтүрэгшын диоксидые мэрээшэнэй хүшэлтүрэгшэ болгон электрохимиин аргаар хубилгаха масштабтай мембранна электрод суглуулха архитектура” гэһэн гаршагтай шэнжэлэлгэ Nature Communications сэтгүүлдэ хэблэгдэбэ.
Мэрээшэнэй хүшэлтүрэгшэ хадаа химиин гү, али биологиин үйлэдбэридэ түүхэй эд болохо үргэн хэрэглээтэй боломжотой химиин дундажа зүйл юм. Мүн лэ мэрээшэнэй хүшэлтүрэгшэ сэбэр авиациин түлишэ болгон био болбосоруулха түүхэй эд гэжэ тодорхойлогдоһон байна.
CO2-эй электролизэй үрэ дүндэ электролит эстэ сахилгаан потенциал оруулхада CO2-ые мэрээшэнэй хүшэлтүрэгшэ гү, али этилен мэтэ молекуланууд болгон химиин дундажа зүйлнүүдтэ хубилгадаг.
Электролизер соохи мембран-электрод суглуулбари (MEA) гол түлэб электрокатализатор ба ион дамжуулдаг полимерһээ бүридэһэн хоёр электрод хоорондо няалдаһан ион дамжуулдаг мембранаһаа (катион гү, али анион солилсооной мембрана) бүридэнэ.
Түлишын элементнүүдэй технологи болон уһантүрэгшын электролизэй талаар командагай мэргэжэлые хэрэглэн, тэдэ CO2-ые мэрээшэнэй хүшэлтүрэгшэтэй электрохимиин бууралга зэргэсүүлхын тулада электролизэй элементнүүдэй хэд хэдэн MEA конфигурацинуудые шэнжэлһэн байна.
Элдэб загбарай алдалай шэнжэлэл дээрэ үндэһэлэн, команда байгаа материалай багтаамжын хизаарлалтануудые, илангаяа мүнөөнэй анион солилсооной мембранада ион үгы болгохо дутагдалые ашаглажа, системын ниитэ загбарые хялбаршуулха гэжэ оролдоһон байна.
NREL-эй KS Neierlin болон Leiming Hu-гай зохёон бүтээһэниинь шэнэ нүхэтэй катион солилсооной мембрана хэрэглэн һайжаруулһан MEA электролизатор байгаа. Энэ нүхэтэй мембрана тогтууритай, үндэр шэлэн абаха мэрээшэнэй хүшэлтүрэгшын үйлэдбэрилэлые хангадаг ба дэлгүүрһээ гараһан эд ангинуудые хэрэглэн дизайные хялбаршуулдаг.
“Энэ шэнжэлэлгын дүнгүүд мэрээшэнэй хүшэлтүрэгшэ мэтэ органическа хүшэлтүрэгшын электрохимиин үйлэдбэрилэлэй парадигмын хубилалта болоно,” гэжэ хамта зохёогшо Нейерлин хэлэбэ. “Нүхэлһэн мембранай бүтэсэ урданай загбарай орёо байдалые багадхадаг ба бусад электрохимиин нүүрһэнтүрэгшын диоксид хубилгаха хэрэгсэлнүүдэй эршэм хүсэнэй үрэ дүнтэй байдалые болон бата бэхи байдалые дээшэлүүлхэ хэрэгсэл болоно.”
Ямаршье эрдэмэй нээлтэтэй адли, үнэ сэнэй хүшэлтүрэгшэдые ба эдэй засагай аша үрэтэй байдалые ойлгохо шухала. Таһагууд хоорондын ажаллажа, NREL-эй шэнжэлэгшэд Чжэ Хуан ба Тао Лин шэнэлэгдэдэг сахилгаан эршэм хүсэнэй үнэ сэн киловатт-сагай 2.3 цент гү, али тэрэнһээ доошоо байхада мүнөөдэрэй үйлэдбэриин мэрээшэнэй хүшэлтүрэгшын үйлэдбэрилэлэй үйлэ ябасатай үнэ сэнэй тэнсүүритэй болохо аргануудые элирүүлһэн техно-эдэй засагай шэнжэлэлые дурадхаба.
“Бүлэг эдэ дүнгүүдые худалдаанда байдаг катализаторнуудые болон полимер мембран материалнуудые хэрэглэн, мүнөө үеын түлишэ батарейнууд болон уһантүрэгшын электролизэй станцинуудай масштабтай байдалые ашаглан MEA дизайн зохёожо олоһон байна,” гэжэ Нейерлин хэлэбэ.
“Энэ шэнжэлэлгын дүнгүүд шэнэлэгдэдэг сахилгаан ба уһантүрэгшэ хэрэглэн нүүрһэнтүрэгшын диоксидые түлишэ ба химиин бодос болгон хубилгаха, үргэдхэл ба худалдаанда шэлжэхэ ябасые түргэдүүлхэ аргатай.”
Электрохимиин хубилалгын технологинууд NREL-эй Электронуудһаа молекулануудта программын гол элемент болоод энэнь удаадахи үеын һэргээгдэхэ уһантүрэгшэ, тэг түлишэ, химиин бодосууд болон сахилгаан хүдэлгүүрэй үйлэдбэрилэлэй материалнуудта анхаарал хандуулдаг.
“Манай программа нүүрһэнтүрэгшын диоксид болон уһан гэхэ мэтэ молекулануудые эршэм хүсэнэй эхи үүсэбэри болохо холисо болгон хубилгаха һэргээгдэхэ сахилгаан хэрэглэхэ аргануудые шэнжэлнэ,” гэжэ NREL-эй түлишэ үйлэдбэрилэлэй электрон дамжуулха ба/гү, али уридшалан бэлдэхэ стратегиин захирал Рэнди Кортрайт хэлэбэ. гү, али химиин бодосууд.”
“Энэ электрохимиин хубилалгын шэнжэлэлгэ электрохимиин хубилалгын олон үйлэ ябасада хэрэглэжэ болохо нээлтэ үгэнэ, тиимэһээ бидэ энэ бүлэгһөө үшөө найдамтай дүнгүүдые хүлеэнэбди.”
Дэлгэрэнгы мэдээсэл: Leiming Hu et al., CO2-ые мэрээшэнэй хүшэлтүрэгшэ болгон үрэ дүнтэй электрохимиин хубилгаха масштабтай мембранна электрод суглуулха архитектура, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-43409-6
Хэрбээ та алдуутай, алдуутай гү, али энэ хуудаһан дээрэхи агуулгые заһаха тухай мэдүүлгэ оруулха һанаатай һаа, энэ маягтые хэрэглэхэ хэрэгтэй. Юрэнхы асуудалнуудаар манай холбоо барилгын маягтые хэрэглэжэ болоно. Ниитэ харюу абахын тула доорохи олониитын һанамжануудые хэрэглэхэ (заабаринуудые дагаха).
Танай харюу бидэндэ ехэ шухала. Гэбэшье, мэдээсэлэй ехэ хэмжээнһээ боложо, бидэ өөртөө таараһан харюу үгэхэ аргагүйбди.
Танай сахим хаяг гансал сахим бэшэг эльгээһэн хүнүүдтэ хэлэхын тулада хэрэглэгдэдэг. Танай хаягшье, абагшыншье хаяг ондоо хэрэгтэ хэрэглэгдэхэгүй. Танай оруулһан мэдээсэл танай сахим бэшэгтэ харагдаха ба Tech Xplore ямаршье түхэлөөр хадагалагдахагүй.
Энэ сайт замые хялбаршуулха, манай үйлэшэлгэнүүдые хэрэглэхэеэ шэнжэлхэ, зар сурталчилгаанай хубиин мэдээсэл суглуулха, гурбадахи нюурнуудһаа агуулга үгэхэ зорилгоор cookie-нуудые хэрэглэнэ. Манай сайт хэрэглэжэ, та манай Хубиин бодолгын бодолгые ба Хэрэглэхэ Нюурнуудые уншаһанаа ба ойлгоһоноо батална.