1
ستاد ویژه توسعه فناوری نانو Iran Nanotechnology Initiative Council بستن
  • ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

  • بانک اطلاعات شاخص های فناوری نانو

  • سایت جشنواره فناوری نانو

  • سیستم جامع آموزش فناوری نانو

  • شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو

  • موسسه خدمات فناوری تا بازار

  • کمیته استانداردسازی فناوری نانو

  • پایگاه اشتغال فناوری نانو

  • کمیته نانو فناوری وزارت بهداشت

  • جشنواره برترین ها

  • مجمع بین المللی اقتصاد نانو

  • اکو نانو

  • پایگاه اطلاع رسانی محصولات فناوری نانو ایران

  • شبکه ایمنی نانو

  • همایش ایمنی در نانو

  • گالری چند رسانه ای نانو

  • تجهیزات فناوری نانو

  • صنعت و بازار

  • باشگاه نانو

بهبود فتوسنتز مصنوعی با نانوبلورهای اکسید کبالت

کلمات کلیدی : فتوسنتز - کبالت - الکتروکاتالیست تاریخ خبر : 1392/12/17 تعداد بازدید : 1976

یک گروه تحقیقاتی موفق به افزایش کارایی فرآیند فتوسنتز مصنوعی با استفاده از نانوبلورهای اکسید کبالت شدند. این گروه با بهینه کردن ساختار این نانوبلورها خواص الکتروکاتالیستی آن را بهبود داده و در نهایت فرآیند فتوسنتز مصنوعی را تسریع کردند.

برای انجام فتوسنتز مصنوعی وجود یک الکتروکاتالیست کارا بسیار ضروری است. هاین فری از آزمایشگاه برکلی که یکی از محققان پیشرو در این حوزه‌ است می‌گوید اکسیداسیون آب و تولید اکسیژن دارای مراحل متعددی است ما موفق شدیم با استفاده از نانوبلورهای اکسید کبالت این فرآیند را ساده‌سازی کنیم به طوری که فرآیند اکسیداسیون آب با سرعت بالاتری انجام شود. این مرحله یکی از چالش‌های اصلی محققان در مسیر فتوسنتز مصنوعی بوده است.
در فتوسنتز مصنوعی،آب اکسید شده که این امر منجر به تولید الکترون و پروتون می‌شود. در این فرآیند نیاز به یک الکتروکاتالیست با کارایی بالا است که بتواند به سرعت نور خورشید را جذب کرده و واکنش اکسیداسیون را انجام دهد. گروه تحقیقاتی هاین فری به مدت 5 سال روی تولید الکتروکاتالیست مناسبی برای این فرآیند بوده‌اند که در نهایت نانوبلورهایی از جنس اکسید کبالت را تولید کردند. این گروه به مطالعه مکانیسم عملکرد این ترکیب در فرآیند فتوسنتز مصنوعی پرداختند که برای این کار از روش طیف‌سنجی FTIR استفاده کردند.
هاین فری می‌گوید پیش از این مشخص شده بود که اکسید کبالت می‌تواند در این فرآیند مفید باشد، روی سطح کبالت سایت‌هایی وجود دارد که می‌تواند به عنوان بستری برای انجام واکنش باشد. یافته‌های ما در این پروژه نشان داد که اکسید کبالت دارای دو نوع سایت است که یکی از آنها واکنش اکسیداسیون را با سرعت بالا و دیگری با سرعت پایین انجام می‌دهد. ما موفق شدیم سایت‌های با قابلیت کاتالیزوری بالا را شناسایی کرده و نانوبلورهایی تولید کنیم که غنی از این سایت‌ها هستند با این کار فرآیند سرعت فتوسنتز مصنوعی را به شکل قابل توجهی افزایش دادیم.
نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای با عنوان Time-resolved observations of water oxidation intermediates on a cobalt oxide nanoparticle catalyst در نشریه Nature Chemistry به چاپ رسیده است.