توسعه "کلر" کارآمدتر توسط پژوهشگران کره‌ای

کلر(Cl۲) یکی از مهمترین مواد شیمیایی صنعتی با تولید سالانه تقریبا ۷۵ میلیون تن در سراسر جهان است. تولید کلر فعلی عمدتاً به فرآیند کلر قلیایی وابسته است که طی آن واکنش تکامل کلر الکتروشیمیایی(CER) به عنوان واکنش آندی، نقش محوری ایفا می‌کند.

کلر

کلر(Cl۲) یکی از مهمترین مواد شیمیایی صنعتی با تولید سالانه تقریبا ۷۵ میلیون تن در سراسر جهان است. تولید کلر فعلی عمدتاً به فرآیند کلر قلیایی وابسته است که طی آن واکنش تکامل کلر الکتروشیمیایی(CER) به عنوان واکنش آندی، نقش محوری ایفا می‌کند.

به گزارش ایسنا و به نقل از تک اکسپلویست، کاتالیزورهای الکتروشیمیایی موجود برای تولید کلر حاوی بسیاری از فلزات گرانبها همچون روتنیوم(Ru) و ایریدیم(Ir) هستند به همین دلیل از نظر تولید بسیار پرهزینه هستند و کارآمد نیستند. علاوه بر این در شرایط غلظت کلر کم و محیط خنثی با pH، کلر همانند اکسیژن ایجاد می‌شود و این باعث کاهش کارایی تولید کلر می‌شود.

دانشمندان موسسه "UNIST" کره برای کارآمدتر و مقرون به صرفه‌تر ساختن کلر ، راهی جدید پیدا کرده‌اند که می‌تواند کمک بزرگی به صنایع مرتبط با کلر بکند. دانشمندان کره‌ای یک اکسید غیرفلزی را ساخته‌اند و علت کاهش کارایی کلر نیز ریشه در خصوصیات ذاتی کاتالیزورهای مبتنی بر اکسید فلزی دارد.

کاتالیزور به تازگی ایجاد شده "Pt₁/CNT" نام دارد و یک کاتالیزور پراکنده تک اتمی است که در آن اتم‌های پلاتین(Pt) که توسط چهار اتم نیتروژن(N) احاطه شده است روی نانولوله‌های کربنی(CNT) پراکنده هستند.

کاتالیزور مذکور همانند آب دریا حاوی یون‌های کلر بالا است و به گفته پژوهشگران می‌توان در آینده از آن در تجهیزات مختلف تصفیه آب الکتروشیمیایی استفاده نمود.

"تیجانگ لیم "(Taejung Lim) از دانشکده مهندسی شیمی UNIST و نویسنده ارشد این مطالعه گفت: این موضوع پیشتر تایید شده است که تنها یون‌های کلر به طور انتخابی در سایت‌های فعال Pt۱ / CNT جذب می شوند و در همین حال سایر واکنش‌های اضافی سرکوب شدند. این کاتالیزور به عنوان یک کاتالیزور جدید که به ضرر بنیادی کاتالیزورهای اکسید فلزی موجود غلبه می‌کند، عمل می‌کند.

دانشمندان با بررسی ساختار نواحی فعال و اصل واکنش‌های الکتروشیمیایی با استفاده از محاسبات نظری آنها، یکپارچگی ساختاری بین نواحی فعال را کشف کردند.

پروفسور کواک گفت: از طریق مدل سازی مولکولی و محاسبات عملکردی چگالی، ساختار مرکزی سایت‌های فعال را در Pt۱ / CNT شناسایی کرده‌ایم. انتظار می‌رود این اصل محاسبه در تفسیر اصول واکنش‌پذیری و واکنش کاتالیزورهای مختلف تک اتمی(monoatomic) در آینده نقش داشته باشد.

یافته‌های این مطالعه در مجله "Nature Communications" منتشر شد.

  • دبیر مسعود جعفرشعار

  • مترجم پرستو توکلی