Nature.com தளத்திற்கு வருகை தந்ததற்கு நன்றி. நீங்கள் பயன்படுத்தும் உலாவியில் CSS ஆதரவு குறைவாக உள்ளது. சிறந்த முடிவுகளுக்கு, உங்கள் உலாவியின் புதிய பதிப்பைப் பயன்படுத்துமாறு (அல்லது இன்டர்நெட் எக்ஸ்ப்ளோரரில் இணக்கப் பயன்முறையை அணைக்குமாறு) பரிந்துரைக்கிறோம். இதற்கிடையில், தொடர்ச்சியான ஆதரவை உறுதி செய்வதற்காக, நாங்கள் இந்தத் தளத்தை வடிவமைப்பு அல்லது ஜாவாஸ்கிரிப்ட் இல்லாமல் காண்பிக்கிறோம்.
தற்போது, ​​'ஜூல்' (Joule) என்ற ஆய்விதழில், உங் லீ மற்றும் அவரது சகாக்கள், கார்பன் டை ஆக்சைடை ஹைட்ரஜனேற்றம் செய்து ஃபார்மிக் அமிலத்தை உற்பத்தி செய்வதற்கான ஒரு முன்னோடி ஆலை குறித்த ஆய்வை வெளியிட்டுள்ளனர் (K. Kim et al., Joule https://doi.org/10.1016/j. Joule.2024.01 ). 003;2024). இந்த ஆய்வு, உற்பத்தி செயல்முறையின் பல முக்கிய கூறுகளை உகந்ததாக்குவதை நிரூபிக்கிறது. உலை மட்டத்தில், வினையூக்கத் திறன், உருவமைப்பு, நீரில் கரையும் தன்மை, வெப்ப நிலைத்தன்மை மற்றும் பெருமளவிலான வளக் கிடைக்கும் தன்மை போன்ற முக்கிய வினையூக்கிப் பண்புகளைக் கருத்தில் கொள்வது, தேவையான மூலப்பொருட்களின் அளவைக் குறைவாக வைத்திருக்கும் அதே வேளையில் உலையின் செயல்திறனை மேம்படுத்த உதவும். இங்கு, ஆய்வாளர்கள் ஒரு கலப்பு சகப்பிணைப்பு டிரையாசின் பைபிரிடில்-டெரிப்தாலோநைட்ரைல் கட்டமைப்பின் மீது தாங்கப்பட்ட ஒரு ருத்தேனியம் (Ru) வினையூக்கியைப் பயன்படுத்தினர் (இது Ru/bpyTNCTF என அழைக்கப்படுகிறது). திறமையான CO2 பிடிப்பு மற்றும் மாற்றத்திற்காக பொருத்தமான அமீன் ஜோடிகளின் தேர்வை அவர்கள் மேம்படுத்தினர். அதன்படி, CO2-ஐப் பிடித்து ஃபார்மேட்டை உருவாக்க ஹைட்ரஜனேற்ற வினையை ஊக்குவிக்கும் வினைத்திறன் மிக்க அமீனாக N-மெத்தில்பைரோலிடினையும் (NMPI), மற்றும் வினைத்திறன் மிக்க அமீனாக N-பியூட்டைல்-N-இமிடசோலையும் (NBIM) தேர்ந்தெடுத்தனர். அமீனைப் பிரித்தெடுத்த பிறகு, ஒரு டிரான்ஸ்-அடுக்கு உருவாக்கம் மூலம் ஃபார்மேட்டை மேலும் ஃபார்மிக் அமில (FA) உற்பத்திக்காகப் பிரித்தெடுக்க முடியும். கூடுதலாக, CO2 மாற்றத்தை அதிகபட்சமாக்குவதற்காக, வெப்பநிலை, அழுத்தம் மற்றும் H2/CO2 விகிதம் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் உலை இயக்க நிலைமைகளை அவர்கள் மேம்படுத்தினர். செயல்முறை வடிவமைப்பைப் பொறுத்தவரை, ஒரு சொட்டுப் படுக்கை உலை மற்றும் மூன்று தொடர்ச்சியான வடிகலன்களைக் கொண்ட ஒரு சாதனத்தை அவர்கள் உருவாக்கினர். எஞ்சிய பைகார்பனேட் முதல் வடிகலனில் வடிக்கப்படுகிறது; இரண்டாவது வடிகலனில் ஒரு டிரான்ஸ்-அடுக்கு உருவாக்கத்தின் மூலம் NBIM தயாரிக்கப்படுகிறது; மூன்றாவது வடிகலனில் ஃபார்மிக் அமில (FA) விளைபொருள் பெறப்படுகிறது. உலை மற்றும் கோபுரத்திற்கான மூலப்பொருட்களின் தேர்வும் கவனமாகப் பரிசீலிக்கப்பட்டது; பெரும்பாலான பாகங்களுக்குத் துருப்பிடிக்காத எஃகு (SUS316L) தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது. மேலும், எரிபொருள் தொகுப்பின் அரிப்பை எதிர்க்கும் தன்மையாலும், ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த விலையாலும் உலையின் அரிப்பைக் குறைப்பதற்காக, மூன்றாவது கோபுரத்திற்கு வணிக ரீதியான சிர்கோனியம் அடிப்படையிலான மூலப்பொருள் (Zr702) தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது.
உற்பத்தி செயல்முறையை கவனமாக மேம்படுத்திய பிறகு — அதாவது, சிறந்த மூலப்பொருளைத் தேர்ந்தெடுத்தல், ஒரு சொட்டுப் படுகை உலை மற்றும் மூன்று தொடர்ச்சியான வடிகலன்களை வடிவமைத்தல், அரிப்பைக் குறைப்பதற்காக வடிகலனின் உடற்பகுதி மற்றும் உள் அடைப்புகளுக்கான பொருட்களைக் கவனமாகத் தேர்ந்தெடுத்தல், மற்றும் உலையின் இயக்க நிலைமைகளைச் செம்மைப்படுத்துதல் ஆகியவற்றின் மூலம் — 100 மணி நேரத்திற்கும் மேலாக நிலையான செயல்பாட்டைத் தக்கவைக்கக்கூடிய, ஒரு நாளைக்கு 10 கிலோ எரிபொருள் கலவை உற்பத்தித் திறன் கொண்ட ஒரு முன்னோடி ஆலையை ஆய்வாளர்கள் உருவாக்கியுள்ளனர். கவனமான சாத்தியக்கூறு மற்றும் ஆயுள் சுழற்சி பகுப்பாய்வின் மூலம், இந்த முன்னோடி ஆலையானது, பாரம்பரிய எரிபொருள் கலவை உற்பத்தி செயல்முறைகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​செலவுகளை 37% மற்றும் புவி வெப்பமயமாதல் திறனை 42% குறைத்துள்ளது. மேலும், இந்த செயல்முறையின் ஒட்டுமொத்த செயல்திறன் 21% ஐ எட்டுகிறது, மற்றும் இதன் ஆற்றல் திறன், ஹைட்ரஜனால் இயங்கும் எரிபொருள் மின்கல வாகனங்களின் ஆற்றல் திறனுக்கு இணையாக உள்ளது.
கியோ, எம். ஹைட்ரஜனேற்றப்பட்ட கார்பன் டை ஆக்சைடிலிருந்து ஃபார்மிக் அமிலத்தின் முன்னோடி உற்பத்தி. நேச்சர் கெமிக்கல் இன்ஜினியரிங் 1, 205 (2024). https://doi.org/10.1038/s44286-024-00044-2