وقد طور معهد ناغويا للتكنولوجيا في اليابان عملية لتوليف الجسيمات المركبة من أكسيد الموليبدينوم والكربون.
تعتبر تكنولوجيا تحلية مياه البحر باستخدام توليد البخار الشمسي الواجهة (ISVG) عملية اقتصادية ونظيفة لإنتاج مياه الشرب ؛ وبالتالي ، كان معترف بها ككلمة ساخنة.استخدمت تكنولوجيا معهد ناغويا للتكنولوجيا هذه مدخلات الطاقة الشمسية التي تم امتصاصها بواسطة الحرارة التي كانت محاصرة بالقرب من سطح الماء مما خلق مياه عذبة فعالة بشكل لا يصدق في تبخر الماء. The existing concerns are light absorption range limitations of the photothermal conversion catalysts whereby improvement of energy conversion efficiencies remains one of the challenges.
وقد قام معهد ناغويا للتكنولوجيا في اليابان بعملية يمكنها توليف جسيمات مركبة من أكسيد الموليبدينوم والكربون الرطبة في درجة حرارة عادية وفي وقت محدود.أكسيد الموليبدينوم تحت الضوء المرئي يظهر قدرة ممتازة على امتصاص الضوء في المنطقة القريبة من الأشعة تحت الحمراء.يعتزم معهد ناغويا للتكنولوجيا تعاطي MoO3 المتاحة تجاريًا بأيونات الهيدروجين في هذه الدراسة لتوليف MoOx المستقر في الميزو (HxMoO3-y و MoO2).
كطريقة تخليق جديدة ، ركز فريق البحث على العملية الميكانيكية الكيميائية ، ومعالجة البولي بروبيلين (PP) ، وهو بلاستيك شائع ، مع أكسيد الموليبدينوم المتاح تجاريًا لفترة قصيرة لتوليف الجسيمات المركبة من أكسيد الموليبدينوم والكربون في درجة حرارة الغرفة.قام فريق البحث بتقييم آلية التفاعل من خلال تقييم أو تحليل هيكل المواد المصنعة ، والحساب النظري لطاقة المعالجة ، والتحقيق في اعتماد سلوك إزالة الغازات على ظروف التوليف ، وأكد أن التفاعل بين المواد (MoO3-PP) عزز تحلل PP والحد من أكسيد الموليبدينوم ، وأن PP تم تحويله إلى كربون خلال عملية التفاعل لتشكيل هيكل مركب.
تظهر الجسيمات المركبة التي تم تطويرها حديثًا امتصاصًا عاليًا للضوء في منطقة الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت الحمراء القريبة من 200 إلى 2000 نانومتر.وبالإضافة إلى ذلك ، عندما كانت الورقة الحاملة المحفزة للتحويل الحراري الضوئي التجريبية تطفو على سطح الماء وتشعع مع ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة ، ارتفعت درجة الحرارة على الفور وأصبحت درجة الحرارة المحلية بالقرب من سطح الماء مرتفعة.بالإضافة إلى معدل تبخر الماء الذي يصل إلى 3.29 كجم متر مربع ساعة - 1 ، تم تأكيد أن كفاءة تحويل الطاقة كانت حوالي 90٪ ولديها استقرار طويل الأجل.
من ناحية أخرى ، بسبب تكوين الهيكل المركب ، تم إظهار وظيفة المحفز الضوئي لتحويل الطاقة الضوئية إلى تفاعلات كيميائية.وقد تأكد أنه من خلال تعزيز التحلل الأكسدي لوظيفة المحفز الضوئي ، يمكن تحلل الملوثات من نوع صبغ الأزو (البرتقال الميثيل) وإزالتها في وقت قصير تحت الضوء المرئي أو الأشعة تحت الحمراء القريبة.
بالإضافة إلى ذلك ، من خلال نتائج تحديد آلية التفاعل الحفاز الضوئي وتقييم الهيكل الإلكتروني للمواد المصنعة ، من المعروف أن التحكم في تكوين مرحلة MoOx مهم للغاية لتحقيق أقصى قدر من الأداء.وعلاوة على ذلك، تم تأكيد أنه يمكن إزالة الملوثات أو المعادن الثقيلة بكفاءة حتى في غياب الإشعاع الضوئي.بعد التحليل ، تأكد أن الهيكل السطحي للكربون المنتج الثانوي يساهم في تحسين وظيفة الحفاز الحمضي أو قدرة امتصاص الأيونات.
باستخدام التكنولوجيا المطورة حديثًا ، يمكن تحقيق أداء مستقر حتى عندما لا يمكن استخدام ضوء الشمس ، وزيادة تعزيز تطوير تكنولوجيا إمدادات مياه الشرب المستقرة.بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تطبيق العملية الميكانيكية الكيميائية المستخدمة في هذه الدراسة على أي نوع من البلاستيك أو الأكسيد ، ومن المتوقع أن تساعد في تحسين وظيفة المواد الخام الموجودة وتعزيز تدوير النفايات البلاستيكية.
في المستقبل ، سيقوم فريق البحث بتقييم مواصفات المعدات التي يمكن أن تحقق جودة مستقرة مع توسيع نطاق عملية التوليف ، والاستثمار في تحليل الهيكل الكيميائي أو الحد من العوامل البيئية التي تحدد متعددة الوظائف ، وتعزيز بناء أنظمة تجريبية واسعة النطاق أو التحقق في الهواء الطلق ، من أجل توسيع الإمكانيات العملية لتكنولوجيا تحلية المياه باستخدام المحفزات من الجيل التالي.
