حالات تطبيقية | تطبيق EPR في أبحاث المواد التحفيزية الضوئية

المنشورات البحثية 

التحفيز التطبيقي ب: البيئي: S ^2- المنشطات التي تسبب عيوب أنيونية مزدوجة ذاتية التكيف في ZnSn(OH) ₆ من أجل نشاط ضوئي عالي الكفاءة. 

تطبيق سلسلة CIQTEK  EPR200-Plus  S

AFM: التنشيط المتزامن لثاني أكسيد الكربون _و  H2O _من خلال الموقع المزدوج المتكامل لذرة النحاس المنفردة وN Vacancy لتحسين إنتاج صور ثاني أكسيد الكربون.

تطبيق سلسلة CIQTEK  EPR200-Plus S

 

خلفية​

 

في القرن الماضي، ومع النمو الهائل للسكان والتوسع المستمر في النطاق الصناعي، تم حرق كميات كبيرة من الطاقة الأحفورية التقليدية مثل النفط والفحم والغاز الطبيعي، مما أدى إلى مشاكل مثل نقص الموارد والتلوث البيئي. لقد كانت كيفية حل هذه المشكلات دائمًا هي اتجاه البحث. ومع إدخال سياسات مثل "ذروة الكربون" و"حياد الكربون"، لم تعد الموارد المحدودة قادرة على تلبية احتياجات التنمية المتزايدة للشعب، ومن الأهمية بمكان البحث عن حل مستدام. لقد ركز العلماء على العديد من مصادر الطاقة المستدامة. ومن بين مصادر الطاقة النظيفة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة المائية والطاقة الحرارية الأرضية وطاقة المد والجزر، تبرز الطاقة الشمسية لما تحتويه من طاقات نظيفة ومتجددة وضخمة. لقد أصبح كيفية الاستفادة الكاملة من الطاقة الشمسية وحل مشكلة نقص الطاقة وتقليل انبعاثات التلوث أثناء تطبيقها على تحلل الملوثات اتجاهًا بحثيًا يلتزم به الباحثون.

في الوقت الحاضر، تنقسم مواد التحفيز الضوئي تقريبًا إلى فئتين: المحفزات الضوئية لأشباه الموصلات غير العضوية والمحفزات الضوئية لأشباه الموصلات العضوية. تشمل المحفزات الضوئية لأشباه الموصلات غير العضوية بشكل رئيسي: أكاسيد المعادن، ونيتريدات المعادن، وكبريتيدات المعادن؛ تشتمل المحفزات الضوئية لأشباه الموصلات العضوية على: gC ₃ N ₄ والبوليمرات التساهمية الخطية والبوليمرات المسامية التساهمية والأطر العضوية التساهمية والإطار العضوي للترايازينات التساهمية. استنادًا إلى مبدأ التحفيز الضوئي، يتم استخدام أشباه الموصلات المحفزة ضوئيًا في تقسيم الماء بالتحفيز الضوئي، وتقليل ثاني أكسيد الكربون بالتحفيز الضوئي، وتحلل الملوثات بالتحفيز الضوئي، والتوليف العضوي بالتحفيز الضوئي، وإنتاج الأمونيا بالتحفيز الضوئي.

تعد تقنية الرنين المغنطيسي الإلكتروني (EPR) حاليًا هي الطريقة الوحيدة التي يمكنها اكتشاف الإلكترونات غير المتزاوجة بشكل مباشر وفي الموقع وغير مدمر. يمكن لتقنية EPR أن تكتشف مباشرة الشواغر (شواغر الأكسجين، الشواغر النيتروجين، الشواغر الكبريت، وما إلى ذلك) والإلكترونات المخدرة في مواد التحفيز الضوئي. حالة التكافؤ للمعادن غير المتجانسة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لتقنية EPR أيضًا اكتشاف الجذور الحرة مثل e ^- , h ⁺ , •OH, O ₂ ^•- , ¹ O ₂ , SO ₃ ^•- المتولدة على سطح المحفز الضوئي. 

 

أمثلة على اختبار تكنولوجيا EPR​​

 

CN (Cu1 /N2 CV-CN) تخفيض ثاني أكسيد الكربون بالتحفيز الضوئي

(1) تكتشف تقنية EPR مباشرة النحاس المعدني الانتقالي وN _2C  الشواغر في مادة التحفيز الضوئي CN؛

(2) تدعم تقنية EPR نتائج تحليل XAFS. يُظهر طيف EPR ثلاث قمم تقابل g‖ من النحاس، مما يشير إلى أن تنسيق مركز النحاس مع ثلاث ذرات N متطابقة يُعزى إلى التفاعل فائق الدقة بين ذرات النحاس وذرات N القريبة.

(3) يمكن لتقنية EPR اكتشاف جذور الهيدروكسيل المتولدة على سطح المحفز الضوئي لتحديد أداء المحفز الضوئي؛ مع إدخال الشواغر N _2C  ، تزداد شدة جذور الهيدروكسيل بشكل ملحوظ، مما يعزز تفكك الماء.

Zn2SnO4 التحلل الضوئي لـ NO

(1) تقوم تقنية EPR بالكشف المباشر عن شواغر الأكسجين في المواد المحفزة ضوئيًا؛

(2) تقوم تقنية EPR باكتشاف وتمييز جذور الهيدروكسيل، وجذور الأكسيد الفائق، وأكسجين القميص المتولد على سطح مواد التحفيز الضوئي، والتحقق من أداء مواد التحفيز الضوئي، وتحسين عملية تحلل NO؛

(3) كلما زاد وقت الإضاءة، تزداد تركيزات O ₂ ^•- ، •OH، و ¹ O ₂  ، مما يعزز إزالة NO؛ ينتج المحفز الضوئي BZTO-5 الذي يقدم مواقع عيوب أنيونية مزدوجة المزيد من O ₂ ^•- و •OH و ¹ O ₂  مقارنة بـ ZTO. يشير التركيز المتساوي الأعلى إلى أن المحفز الضوئي لموقع عيب الأنيون المزدوج يتمتع بأداء تحفيز ضوئي أفضل؛ 

(4) يمكن لتقنية EPR أن تثبت بشكل مباشر نتائج تجارب التبريد الجذرية الحرة وتتحقق مباشرة من آلية تحلل أكسيد النيتروجين.

 

CIQTEK التحليل  الطيفي بالرنين المغناطيسي الإلكتروني 

 

 أطلقت CIQTEK حاليًا مجموعة كاملة من أجهزة قياس الطيف بالرنين المغناطيسي الإلكتروني ذات النطاق X التجارية مع حقوق الملكية الفكرية المستقلة الأساسية:

التحليل الطيفي لنبض EPR لـ X-Band | إي بي آر 100

التحليل الطيفي لـ X-Band CW-EPR | EPR200-زائد

التحليل الطيفي EPR الفوقي | EPR200M

التحليل الطيفي EPR عالي التردد على نطاق W | إبر-W900

وله تطبيقات مهمة وواسعة في مجالات الكيمياء والبيئة وفيزياء المواد والطب الحيوي والغذاء والصناعة.