ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါဝင်သော ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်မှ ဖော်မစ်အက်ဆစ် ထုတ်လုပ်ရန် စမ်းသပ်စီမံကိန်း

Nature.com သို့ ဝင်ရောက်ကြည့်ရှုသည့်အတွက် ကျေးဇူးတင်ပါသည်။ သင်အသုံးပြုနေသော browser ဗားရှင်းတွင် CSS ပံ့ပိုးမှု အကန့်အသတ်ရှိသည်။ အကောင်းဆုံးရလဒ်များအတွက် သင့် browser ၏ ဗားရှင်းအသစ်ကို အသုံးပြုရန် (သို့မဟုတ် Internet Explorer ရှိ compatibility mode ကို ပိတ်ရန်) အကြံပြုအပ်ပါသည်။ ထိုအတောအတွင်း၊ စဉ်ဆက်မပြတ် ပံ့ပိုးမှုရရှိစေရန်အတွက် ကျွန်ုပ်တို့သည် ဆိုက်ကို styling သို့မဟုတ် JavaScript မပါဘဲ ပြသနေပါသည်။
ယခုအခါ Joule ဂျာနယ်တွင် ရေးသားရာတွင် Ung Lee နှင့် လုပ်ဖော်ကိုင်ဖက်များသည် ဖော်မစ်အက်ဆစ်ထုတ်လုပ်ရန် ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်ကို ဟိုက်ဒရိုဂျင်ဖြင့် ဓာတ်ပြုသည့် ရှေ့ပြေးစက်ရုံတစ်ခု၏ လေ့လာမှုတစ်ခုကို အစီရင်ခံတင်ပြခဲ့သည် (K. Kim et al., Joule https://doi.org/10.1016/j. Joule.2024.01 ). 003;2024). ဤလေ့လာမှုသည် ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်၏ အဓိကဒြပ်စင်များစွာကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းကို ပြသသည်။ ဓာတ်ပေါင်းဖိုအဆင့်တွင်၊ ဓာတ်ကူပစ္စည်းထိရောက်မှု၊ ပုံသဏ္ဍာန်၊ ရေတွင်ပျော်ဝင်နိုင်မှု၊ အပူတည်ငြိမ်မှုနှင့် ကြီးမားသောအရင်းအမြစ်ရရှိနိုင်မှုကဲ့သို့သော အဓိကဓာတ်ကူပစ္စည်းဂုဏ်သတ္တိများကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားခြင်းသည် လိုအပ်သောကုန်ကြမ်းပမာဏကို နိမ့်ကျစွာထိန်းသိမ်းထားစဉ် ဓာတ်ပေါင်းဖိုစွမ်းဆောင်ရည်ကို တိုးတက်ကောင်းမွန်စေရန် ကူညီပေးနိုင်ပါသည်။ ဤနေရာတွင်၊ စာရေးသူများသည် ရောနှောထားသော covalent triazine bipyridyl-terephthalonitrile framework (Ru/bpyTNCTF ဟုခေါ်သည်) ပေါ်တွင် ထောက်ပံ့ထားသော ruthenium (Ru) ဓာတ်ကူပစ္စည်းကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ သူတို့ဟာ ထိရောက်တဲ့ CO2 ဖမ်းယူမှုနဲ့ ပြောင်းလဲမှုအတွက် သင့်တော်တဲ့ amine အတွဲတွေကို ရွေးချယ်မှုကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် လုပ်ဆောင်ခဲ့ပြီး၊ CO2 ကို ဖမ်းယူပြီး hydrogenation ဓာတ်ပြုမှုကို format ဖွဲ့စည်းဖို့ မြှင့်တင်ပေးဖို့ reactive amine အဖြစ် N-methylpyrrolidine (NMPI) ကို ရွေးချယ်ခဲ့ပြီး reactive amine အဖြစ် ဆောင်ရွက်ဖို့ N-butyl-N-imidazole (NBIM) ကို ရွေးချယ်ခဲ့ပါတယ်။ amine ကို ခွဲထုတ်ပြီးနောက်၊ format ကို trans-adduct ဖွဲ့စည်းခြင်းအားဖြင့် FA ကို နောက်ထပ်ထုတ်လုပ်ဖို့ သီးခြားခွဲထုတ်နိုင်ပါတယ်။ ထို့အပြင်၊ CO2 ပြောင်းလဲမှုကို အများဆုံးဖြစ်စေဖို့အတွက် အပူချိန်၊ ဖိအားနဲ့ H2/CO2 အချိုးအရ reactor လည်ပတ်မှုအခြေအနေတွေကို တိုးတက်ကောင်းမွန်အောင် လုပ်ဆောင်ခဲ့ပါတယ်။ လုပ်ငန်းစဉ်ဒီဇိုင်းအရ၊ သူတို့ဟာ trickling bed reactor နဲ့ စဉ်ဆက်မပြတ်ပေါင်းခံကော်လံသုံးခုပါဝင်တဲ့ ကိရိယာတစ်ခုကို တီထွင်ခဲ့ပါတယ်။ ကျန်ရှိနေတဲ့ bicarbonate ကို ပထမကော်လံမှာ ပေါင်းခံပါတယ်။ NBIM ကို ဒုတိယကော်လံမှာ trans adduct ဖွဲ့စည်းခြင်းဖြင့် ပြင်ဆင်ပါတယ်။ FA ထုတ်ကုန်ကို တတိယကော်လံမှာ ရရှိပါတယ်။ ဓာတ်ပေါင်းဖိုနှင့် မျှော်စင်အတွက် ပစ္စည်းရွေးချယ်မှုကိုလည်း ဂရုတစိုက်စဉ်းစားခဲ့ပြီး အစိတ်အပိုင်းအများစုအတွက် သံမဏိ (SUS316L) ကို ရွေးချယ်ခဲ့ပြီး လောင်စာတပ်ဆင်မှု သံချေးတက်ခြင်းကို ခံနိုင်ရည်ရှိခြင်းကြောင့် ဓာတ်ပေါင်းဖို၏ သံချေးတက်မှုကို လျှော့ချရန်နှင့် ကုန်ကျစရိတ်မှာ အတော်လေးနည်းပါးစေရန်အတွက် တတိယမျှော်စင်အတွက် စီးပွားဖြစ် ဇာကွန်နီယမ်အခြေခံပစ္စည်း (Zr702) ကို ရွေးချယ်ခဲ့သည်။
ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်ကို ဂရုတစိုက် အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ပြီးနောက်—စံပြကုန်ကြမ်းကို ရွေးချယ်ခြင်း၊ trickling bed reactor နှင့် စဉ်ဆက်မပြတ်ပေါင်းခံမှုကော်လံသုံးခုကို ဒီဇိုင်းထုတ်ခြင်း၊ သံချေးတက်ခြင်းကို လျှော့ချရန် ကော်လံကိုယ်ထည်နှင့် အတွင်းပိုင်းထုပ်ပိုးမှုအတွက် ပစ္စည်းများကို ဂရုတစိုက်ရွေးချယ်ခြင်းနှင့် reactor ၏ လည်ပတ်မှုအခြေအနေများကို အသေးစိတ်ချိန်ညှိခြင်း—စာရေးဆရာများက တစ်နေ့လျှင် ၁၀ ကီလိုဂရမ် စွမ်းရည်ရှိသော စမ်းသပ်စက်ရုံတစ်ခုကို ၁၀၀ နာရီကျော် တည်ငြိမ်စွာလည်ပတ်နိုင်စေရန် တည်ဆောက်ထားကြောင်း သရုပ်ပြခဲ့ကြသည်။ ဂရုတစိုက်ဖြစ်နိုင်ခြေနှင့် သက်တမ်းစက်ဝန်း ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုမှတစ်ဆင့် စမ်းသပ်စက်ရုံသည် ရိုးရာလောင်စာတပ်ဆင်ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ကုန်ကျစရိတ်ကို ၃၇% လျှော့ချပေးနိုင်ပြီး ကမ္ဘာကြီးပူနွေးလာမှုအလားအလာကို ၄၂% လျှော့ချပေးခဲ့သည်။ ထို့အပြင်၊ လုပ်ငန်းစဉ်၏ အလုံးစုံစွမ်းဆောင်ရည်မှာ ၂၁% အထိရောက်ရှိပြီး ၎င်း၏စွမ်းအင်ထိရောက်မှုသည် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ဖြင့် မောင်းနှင်သော လောင်စာဆဲလ်ယာဉ်များနှင့် နှိုင်းယှဉ်နိုင်သည်။
Qiao၊ M. ဟိုက်ဒရိုဂျင်ပါဝင်သော ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်မှ ဖော်မစ်အက်ဆစ်၏ စမ်းသပ်ထုတ်လုပ်မှု။ Nature Chemical Engineering 1, 205 (2024)။ https://doi.org/10.1038/s44286-024-00044-2။


ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၄ ခုနှစ်၊ ဧပြီလ ၁၅ ရက်