កាណាហ្សាវ៉ា ប្រទេសជប៉ុន ថ្ងៃទី 8 ខែមិថុនា ឆ្នាំ 2023 /PRNewswire/ — ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវនៃសាកលវិទ្យាល័យកាណាហ្សាវ៉ារាយការណ៍ពីរបៀបដែលស្រទាប់ស្តើងបំផុតនៃសំណប៉ាហាំងឌីស៊ុលហ្វីតអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីពន្លឿនការកាត់បន្ថយគីមីនៃកាបូនឌីអុកស៊ីត សម្រាប់សង្គមអព្យាក្រឹតកាបូន។
ការកែច្នៃកាបូនឌីអុកស៊ីត (CO2) ដែលបញ្ចេញចេញពីដំណើរការឧស្សាហកម្ម គឺជាភាពចាំបាច់មួយនៅក្នុងការស្វែងរកជាបន្ទាន់របស់មនុស្សជាតិ សម្រាប់សង្គមដែលមាននិរន្តរភាព និងអព្យាក្រឹតភាពកាបូន។ សម្រាប់ហេតុផលនេះ អេឡិចត្រូកាតាលីករ ដែលអាចបំលែង CO2 ទៅជាផលិតផលគីមីដែលមិនសូវបង្កគ្រោះថ្នាក់ផ្សេងទៀត បានកំពុងត្រូវបានសិក្សាយ៉ាងទូលំទូលាយ។ ថ្នាក់នៃសម្ភារៈមួយប្រភេទ ដែលគេស្គាល់ថាជា ឌីកាល់កូហ្សេននីតលោហៈពីរវិមាត្រ (2D) គឺជាបេក្ខជនជាអេឡិចត្រូកាតាលីករសម្រាប់ការបំលែង CO ប៉ុន្តែសម្ភារៈទាំងនេះច្រើនតែជំរុញប្រតិកម្មប្រកួតប្រជែង ដែលកាត់បន្ថយប្រសិទ្ធភាពរបស់វា។ យ៉ាស៊ូហ្វូមី តាកាហាស៊ី និងសហការីនៅវិទ្យាស្ថានវិទ្យាសាស្ត្រណាណូជីវវិទ្យា នៃសាកលវិទ្យាល័យកាណាហ្សាវ៉ា (WPI-NanoLSI) បានកំណត់អត្តសញ្ញាណ ឌីកាល់កូហ្សេននីតលោហៈពីរវិមាត្រ ដែលអាចកាត់បន្ថយ CO2 ទៅជាអាស៊ីតហ្វមិក បានយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព មិនត្រឹមតែមានប្រភពដើមពីធម្មជាតិនោះទេ។ លើសពីនេះ ការតភ្ជាប់នេះគឺជាតំណភ្ជាប់មធ្យម។ ផលិតផលនៃការសំយោគគីមី។
Takahashi និងសហការីបានប្រៀបធៀបសកម្មភាពកាតាលីករនៃឌីស៊ុលហ្វីតពីរវិមាត្រ (MoS2) និងឌីស៊ុលហ្វីតសំណប៉ាហាំង (SnS2)។ ទាំងពីរគឺជាឌីឆាលកូហ្សេននីតលោហៈពីរវិមាត្រ ដែលក្រោយមកទៀតមានការចាប់អារម្មណ៍ជាពិសេស ពីព្រោះសំណប៉ាហាំងសុទ្ធត្រូវបានគេដឹងថាជាកាតាលីករសម្រាប់ការផលិតអាស៊ីតហ្វមិក។ ការធ្វើតេស្តអេឡិចត្រូគីមីនៃសមាសធាតុទាំងនេះបានបង្ហាញថា ប្រតិកម្មវិវត្តន៍អ៊ីដ្រូសែន (HER) ត្រូវបានពន្លឿនដោយប្រើ MoS2 ជំនួសឱ្យការបំលែង CO2។ HER សំដៅទៅលើប្រតិកម្មដែលផលិតអ៊ីដ្រូសែន ដែលមានប្រយោជន៍នៅពេលមានបំណងផលិតឥន្ធនៈអ៊ីដ្រូសែន ប៉ុន្តែក្នុងករណីនៃការកាត់បន្ថយ CO2 វាគឺជាដំណើរការប្រកួតប្រជែងដែលមិនចង់បាន។ ម្យ៉ាងវិញទៀត SnS2 បានបង្ហាញពីសកម្មភាពកាត់បន្ថយ CO2 ល្អ និងរារាំង HER។ អ្នកស្រាវជ្រាវក៏បានធ្វើការវាស់វែងអេឡិចត្រូគីមីនៃម្សៅ SnS2 ភាគច្រើន ហើយបានរកឃើញថាវាមិនសូវសកម្មក្នុងការកាត់បន្ថយកាតាលីករនៃ CO2។
ដើម្បីយល់ពីកន្លែងដែលកន្លែងសកម្មកាតាលីករស្ថិតនៅក្នុង SnS2 និងមូលហេតុដែលសម្ភារៈ 2D ដំណើរការបានល្អជាងសមាសធាតុភាគច្រើន អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានប្រើបច្ចេកទេសមួយហៅថា មីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រូគីមីកោសិកាស្កេន (SECCM)។ SECCM ត្រូវបានប្រើជាបំពង់ណាណូ ដែលបង្កើតជាកោសិកាអេឡិចត្រូគីមីរាងមេនីស្កុសមាត្រដ្ឋានណាណូសម្រាប់ស៊ើបអង្កេតដែលងាយនឹងប្រតិកម្មលើផ្ទៃលើគំរូ។ ការវាស់វែងបានបង្ហាញថា ផ្ទៃទាំងមូលនៃសន្លឹក SnS2 មានសកម្មភាពកាតាលីករ មិនមែនគ្រាន់តែធាតុ "វេទិកា" ឬ "គែម" នៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធនោះទេ។ នេះក៏ពន្យល់ពីមូលហេតុដែល SnS2 2D មានសកម្មភាពខ្ពស់ជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹង SnS2 ភាគច្រើន។
ការគណនាផ្តល់នូវការយល់ដឹងបន្ថែមអំពីប្រតិកម្មគីមីដែលកើតឡើង។ ជាពិសេស ការបង្កើតអាស៊ីតហ្វមិកត្រូវបានកំណត់ថាជាផ្លូវប្រតិកម្មអំណោយផលខាងថាមពល នៅពេលដែល 2D SnS2 ត្រូវបានប្រើជាកាតាលីករ។
ការរកឃើញរបស់លោក Takahashi និងសហការី បានសម្គាល់ជំហានដ៏សំខាន់មួយឆ្ពោះទៅរកការប្រើប្រាស់អេឡិចត្រូកាតាលីករពីរវិមាត្រនៅក្នុងកម្មវិធីកាត់បន្ថយ CO2 អេឡិចត្រូគីមី។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានលើកឡើងថា៖ «លទ្ធផលទាំងនេះនឹងផ្តល់នូវការយល់ដឹងកាន់តែប្រសើរឡើង និងការអភិវឌ្ឍយុទ្ធសាស្ត្រអេឡិចត្រូកាតាលីករឌីកាល់កូហ្សេនិតលោហៈពីរវិមាត្រសម្រាប់ការកាត់បន្ថយអេឡិចត្រូគីមីនៃកាបូនឌីអុកស៊ីត ដើម្បីផលិតអ៊ីដ្រូកាបូន អាល់កុល អាស៊ីតខ្លាញ់ និងអាល់កែន ដោយគ្មានផលប៉ះពាល់។»
សន្លឹក​ពីរវិមាត្រ (2D) (ឬ​ស្រទាប់​តែមួយ) នៃ​ឌីកាល់កូហ្សេន​លោហៈ គឺជា​សម្ភារៈ​ប្រភេទ MX2 ដែល M ជា​អាតូម​លោហៈ ដូចជា​ម៉ូលីបដិន (Mo) ឬ​សំណប៉ាហាំង (Sn) និង X ជា​អាតូម​ខាលកូហ្សេន ដូចជា​ស្ពាន់ធ័រ (C)។ រចនាសម្ព័ន្ធ​អាច​ត្រូវ​បាន​បង្ហាញ​ជា​ស្រទាប់​អាតូម X នៅ​ពីលើ​ស្រទាប់​អាតូម M ដែល​វា​មាន​ទីតាំង​នៅ​លើ​ស្រទាប់​អាតូម X។ ឌីកាល់កូហ្សេន​លោហៈ​ពីរវិមាត្រ​ជា​របស់​ថ្នាក់​នៃ​អ្វី​ដែល​ហៅ​ថា​សម្ភារៈ​ពីរវិមាត្រ (ដែល​រួម​បញ្ចូល​ទាំង​ក្រាហ្វីន​ផង​ដែរ) ដែល​មាន​ន័យ​ថា​វា​ស្តើង។ សម្ភារៈ 2D ជារឿយៗ​មាន​លក្ខណៈសម្បត្តិ​រូបវន្ត​ខុស​ពី​សមភាគី​ភាគច្រើន (3D) របស់​វា។
ឌីកាល់កូហ្សេននីតលោហៈពីរវិមាត្រត្រូវបានស៊ើបអង្កេតសម្រាប់សកម្មភាពអេឡិចត្រូកាតាលីករបស់វានៅក្នុងប្រតិកម្មវិវត្តន៍អ៊ីដ្រូសែន (HER) ដែលជាដំណើរការគីមីដែលផលិតអ៊ីដ្រូសែន។ ប៉ុន្តែឥឡូវនេះ យ៉ាស៊ូហ្វូមី តាកាហាស៊ី និងសហការីនៅសាកលវិទ្យាល័យកាណាហ្សាវ៉ាបានរកឃើញថា ឌីកាល់កូហ្សេននីតលោហៈពីរវិមាត្រ SnS2 មិនបង្ហាញសកម្មភាពកាតាលីក HER ទេ។ នេះគឺជាលក្ខណៈសម្បត្តិដ៏សំខាន់បំផុតនៅក្នុងបរិបទយុទ្ធសាស្ត្រនៃផ្លូវ។
Yusuke Kawabe, Yoshikazu Ito, Yuta Hori, Suresh Kukunuri, Fumiya Shiokawa, Tomohiko Nishuchi, Samuel Chon, Kosuke Katagiri, Zeyu Xi, Chikai Lee, Yasuteru Shigeta និង Yasufumi Takahashi ។ ចាន 1T/1H-SnS2 សម្រាប់ការផ្ទេរអេឡិចត្រូគីមីនៃ CO2, ACS XX, XXX–XXX (2023) ។
ចំណងជើង៖ ការពិសោធន៍ស្កេនលើមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រូគីមីនៃកោសិកា ដើម្បីសិក្សាពីសកម្មភាពកាតាលីករនៃសន្លឹក SnS2 ដើម្បីកាត់បន្ថយការបំភាយឧស្ម័ន CO2។
វិទ្យាស្ថានណាណូជីវសាស្ត្រនៃសាកលវិទ្យាល័យ Kanazawa (NanoLSI) ត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងឆ្នាំ 2017 ដែលជាផ្នែកមួយនៃកម្មវិធីនៃមជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវអន្តរជាតិឈានមុខគេរបស់ពិភពលោក MEXT។ គោលដៅនៃកម្មវិធីនេះគឺដើម្បីបង្កើតមជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវលំដាប់ពិភពលោក។ ដោយរួមបញ្ចូលគ្នានូវចំណេះដឹងសំខាន់បំផុតក្នុងមីក្រូទស្សន៍ស្កេនជីវសាស្ត្រ NanoLSI បង្កើត "បច្ចេកវិទ្យាណាណូអង់ដូស្កុប" សម្រាប់ការថតរូបភាពដោយផ្ទាល់ ការវិភាគ និងការរៀបចំជីវម៉ូលេគុល ដើម្បីទទួលបានការយល់ដឹងអំពីយន្តការដែលគ្រប់គ្រងបាតុភូតជីវិតដូចជាជំងឺ។
ក្នុងនាមជាសាកលវិទ្យាល័យអប់រំទូទៅឈានមុខគេមួយនៅលើឆ្នេរសមុទ្រជប៉ុន សាកលវិទ្យាល័យ Kanazawa បានរួមចំណែកយ៉ាងធំធេងដល់ការអប់រំកម្រិតឧត្តមសិក្សា និងការស្រាវជ្រាវសិក្សានៅក្នុងប្រទេសជប៉ុនចាប់តាំងពីការបង្កើតឡើងក្នុងឆ្នាំ 1949។ សាកលវិទ្យាល័យនេះមានមហាវិទ្យាល័យចំនួនបី និងសាលាចំនួន 17 ដែលផ្តល់ជូននូវមុខវិជ្ជាដូចជា វេជ្ជសាស្ត្រ កុំព្យូទ័រ និងមនុស្សសាស្ត្រ។
សាកលវិទ្យាល័យនេះមានទីតាំងនៅ Kanazawa ដែលជាទីក្រុងដ៏ល្បីល្បាញដោយសារប្រវត្តិសាស្ត្រ និងវប្បធម៌របស់ខ្លួន នៅលើឆ្នេរសមុទ្រនៃសមុទ្រជប៉ុន។ ចាប់តាំងពីសម័យសក្តិភូមិ (១៥៩៨-១៨៦៧) Kanazawa ទទួលបានកិត្យានុភាពបញ្ញាដ៏មានឥទ្ធិពល។ សាកលវិទ្យាល័យ Kanazawa ត្រូវបានបែងចែកជាពីរសាខាសំខាន់ៗគឺ Kakuma និង Takaramachi ហើយមាននិស្សិតប្រហែល ១០.២០០ នាក់ ដែលក្នុងនោះ ៦០០ នាក់ជានិស្សិតអន្តរជាតិ។
មើល​ខ្លឹមសារ​ដើម៖ https://www.prnewswire.com/news-releases/kanazawa-university-research-enhancing-carbon-dioxide-reduction-301846809.html