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Lumières, catalyseur, réaction ! Conversion du dioxyde de carbone en acide formique à l’aide d’un composé à base de fer alimenté par l’alumine – ScienceDaily

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Photoréduction du monoxyde de carbone2 La conversion à un carburant transportable comme l’acide formique (HCOOH) est un excellent moyen de gérer le dioxyde de carbone2Niveaux élevés dans l’atmosphère. Pour faciliter cette tâche, une équipe de recherche de Tokyo Tech a sélectionné un fer métallique facilement disponible et l’a chargé sur un support d’alumine pour développer un catalyseur capable de convertir efficacement le dioxyde de carbone.2 En HCOOH avec une sélectivité de 90% !

haute teneur en dioxyde de carbone2 Les niveaux dans notre atmosphère et leur contribution au réchauffement climatique sont désormais des nouvelles courantes. Alors que les chercheurs expérimentaient différentes façons de lutter contre ce problème, une solution efficace a émergé – détourner l’excès de dioxyde de carbone dans l’atmosphère2 en produits chimiques riches en énergie.

Production de carburants tels que l’acide formique (HCOOH) par photoabsorption de dioxyde de carbone2 Sous le soleil a attiré beaucoup d’attention ces derniers temps en raison du double avantage qui peut être tiré de ce processus : il peut réduire l’excès de dioxyde de carbone.2 émissions, et contribuer également à réduire la pénurie d’énergie à laquelle nous sommes actuellement confrontés. Étant un excellent transporteur d’hydrogène avec une densité d’énergie élevée, HCOOH peut économiser de l’énergie par combustion avec seulement de l’eau libérée comme sous-produit.

Pour transformer cette solution rentable en réalité, les scientifiques ont développé des systèmes de photocatalyse qui peuvent réduire le dioxyde de carbone2 Avec l’aide de la lumière du soleil. Un tel système se compose d’un substrat absorbant la lumière (c’est-à-dire un photosensibilisateur) et d’un catalyseur qui peut permettre les multiples transferts d’électrons nécessaires à la réduction du CO.2 dans HCOOH. Ainsi commença la recherche d’un catalyseur adapté et efficace !

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Les catalyseurs solides ont été considérés comme les meilleurs candidats pour cette tâche, en raison de leur efficacité et de leur recyclabilité, et au fil des ans, les capacités catalytiques de divers MOF à base de cobalt, de manganèse, de nickel et de fer ont été explorées, en utilisant ce dernier ayant certains avantages sur autres métaux. Cependant, la plupart des catalyseurs à base de fer rapportés à ce jour ne produisent que du monoxyde de carbone comme produit principal, plutôt que du HCOOH.

Cependant, ce problème a été rapidement résolu par une équipe de chercheurs du Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) dirigée par le professeur Kazuhiko Maeda. Dans une étude récente publiée dans Anguandt Kimile panneau a introduit de l’alumine (Al2une3) – un catalyseur à base de fer utilisant de l’oxyhydroxyde de fer(III) alpha (?-FeOOH ; goethite). le nouveau?2une3 Le catalyseur a montré un dioxyde de carbone supérieur2 aux propriétés de conversion de HCOOH avec une excellente recyclabilité. Lorsque le professeur Maeda a été interrogé sur leur choix de catalyseur, il a déclaré : « Nous voulions explorer des éléments plus abondants en tant que catalyseurs dans le CO2. »2 Système de photoextraction. Nous avons besoin d’un catalyseur solide qui soit actif, recyclable, non toxique et peu coûteux, c’est pourquoi nous avons choisi des minéraux du sol répandus tels que la goethite pour nos expériences. »

L’équipe a adopté une méthode d’imprégnation simple pour synthétiser le catalyseur. Ensuite, ils ont utilisé Al2une3 Agent réducteur photocatalytique au dioxyde de carbone2 A température ambiante en présence d’un photosensibilisateur à base de ruthénium (Ru), d’un donneur d’électrons et de lumière visible de longueur d’onde supérieure à 400 nm.

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Les résultats étaient très encourageants. Leur système a montré une sélectivité de 80 à 90 % envers le produit principal, HCOOH, et un rendement quantitatif de 4,3 % (indiquant l’efficacité du système).

Cette étude présente un catalyseur solide à base de fer, le premier du genre, qui peut générer du HCOOH lorsqu’il est combiné à un photosensibilisateur efficace. Il explore également l’importance d’un matériel de support approprié (Al .).2une3) et son effet sur la réaction de réduction photochimique.

Les enseignements tirés de cette recherche pourraient contribuer au développement de nouveaux catalyseurs – sans métaux précieux – pour la photoréduction du dioxyde de carbone.2 Dans d’autres produits chimiques utiles. « Notre étude montre que la voie vers une économie énergétique plus verte n’a pas besoin d’être compliquée. De grands résultats peuvent être obtenus même en adoptant de simples méthodes de préparation de catalyseurs et des composés connus pour être abondants sur Terre peuvent être utilisés comme catalyseurs sélectifs du CO2.2 réduction, si elle est soutenue par des composés comme l’alumine », conclut le professeur Maeda.

Origine de l’histoire :

Matériaux Introduction de Institut de technologie de Tokyo. Remarque : Le contenu peut être modifié en fonction du style et de la longueur.

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Les contractions cellulaires conduisent à la formation initiale des embryons humains

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Chez l’humain, le compactage des cellules embryonnaires constitue une étape cruciale dans le développement normal du fœtus. Quatre jours après la fécondation, les cellules se rapprochent pour donner à l'embryon sa forme initiale. Une compression défectueuse empêche la formation de la structure qui garantit l’implantation de l’embryon dans l’utérus. dans Technologie de procréation assistée (ART)Cette étape est soigneusement surveillée avant l’implantation de l’embryon.

Équipe de recherche multidisciplinaire1 Menés par des scientifiques de l'unité de génétique et biologie du développement de l'Institut Curie (CNRS/Inserm/Institut Curie) étudiant les mécanismes qui jouent un rôle dans ce phénomène encore méconnu, ils ont fait une découverte surprenante : le stress fœtal humain est provoqué par la contraction de cellules fœtales. cellules. Ainsi, les problèmes de pression sont dus à un défaut de contractilité de ces cellules, et non à un manque d’adhésion entre elles, comme on le supposait auparavant. Ce mécanisme a déjà été identifié chez les mouches, le poisson zèbre et la souris, mais il s'agit du premier du genre chez l'homme.

En améliorant notre compréhension des premiers stades du développement fœtal humain, l’équipe de recherche espère contribuer à améliorer le traitement antirétroviral, car environ un tiers des inséminations échouent aujourd’hui.2

Les résultats ont été obtenus en cartographiant les tensions superficielles des cellules embryonnaires humaines. Les scientifiques ont également testé les effets de l’inhibition de la contractilité et de l’adhésion cellulaire, et ont analysé la signature mécanique des cellules embryonnaires présentant une contractilité défectueuse.

Remarques: 1– Des scientifiques des entités suivantes ont également participé à l'étude : le Centre interdisciplinaire de recherche en biologie (CNRS/Collège de France/Inserm), le Département de biologie de la reproduction – CECOS (AP-HP), et l'Institut Cochin (CNRS). ) /Inserm/Université de la Ville de Paris).

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2–Source : Agence Biomédicale

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La mission XRISM de la NASA/JAXA capture des données sans précédent avec seulement 36 pixels

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La mission XRISM de la NASA/JAXA capture des données sans précédent avec seulement 36 pixels

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La structure carrée au centre de cette image montre le réseau de microcalorimètres de 6 x 6 pixels au cœur de Resolve, un instrument de XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission). Le réseau mesure 0,2 pouces (5 mm) sur le côté. L’appareil produit un spectre de source de rayons X compris entre 400 et 12 000 MeV – jusqu’à 5 000 fois l’énergie de la lumière visible – avec des détails sans précédent. Crédit image : NASA/XRISM/Carolyn Kilburn

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La structure carrée au centre de cette image montre le réseau de microcalorimètres de 6 x 6 pixels au cœur de Resolve, un instrument de XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission). Le réseau mesure 0,2 pouces (5 mm) sur le côté. L’appareil produit un spectre de source de rayons X compris entre 400 et 12 000 MeV – jusqu’à 5 000 fois l’énergie de la lumière visible – avec des détails sans précédent. Crédit image : NASA/XRISM/Caroline Kilburn

À une époque où les caméras des téléphones sont capables de prendre des instantanés avec des millions de pixels, un instrument du satellite XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission) dirigé par le Japon prend des images scientifiques révolutionnaires en utilisant seulement 36 d'entre eux.

« Cela peut sembler impossible, mais c'est en réalité vrai », a déclaré Richard Kelly, chercheur principal américain pour XRISM au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland. « Resolve nous donne un aperçu plus approfondi de la formation et du mouvement des objets émettant des rayons X à l'aide d'une technologie inventée et perfectionnée à Goddard au cours des dernières décennies. »

XRISM (prononcer « crise ») est dirigé par la JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) en collaboration avec la NASA, avec les contributions de l'ESA (Agence spatiale européenne). Il a été mis en orbite en septembre dernier et depuis, il scrute l'univers.

La mission détecte les rayons X « mous », qui ont des énergies jusqu'à 5 000 fois supérieures à la lumière visible. Il explorera les régions les plus chaudes de l’univers, les plus grandes structures et les objets ayant la plus forte gravité, tels que les trous noirs supermassifs au cœur des galaxies lointaines.

XRISM y parvient à l'aide d'un outil appelé Resolve.

« Resolve est plus qu'une simple caméra. Son détecteur mesure la température de chaque rayon X qui le frappe », a déclaré Brian Williams, scientifique du projet XRISM de la NASA à Goddard. « Nous appelons Resolve un microspectromètre car chacun de ses 36 pixels mesure de petites quantités de chaleur transmise par chaque rayon X entrant, nous permettant de voir les empreintes chimiques des éléments qui composent les sources avec des détails sans précédent. »

Pour y parvenir, l'ensemble du détecteur doit être refroidi à -459,58 degrés Fahrenheit (-273,1 degrés Celsius), juste au-dessus du zéro absolu.

Source : Centre de vol spatial Goddard de la NASA

L'outil est si précis qu'il peut détecter les mouvements d'objets au sein de la cible, fournissant ainsi une vue 3D efficace. Le gaz se dirigeant vers nous brille avec des énergies légèrement supérieures à la normale, tandis que le gaz s'éloignant de nous émet des énergies légèrement inférieures. Cela permettra par exemple aux scientifiques de mieux comprendre le flux de gaz chauds au sein des amas de galaxies et de suivre le mouvement de divers éléments dans les débris des explosions de supernova.

Resolve emmène les astronomes dans une nouvelle ère d’exploration cosmique, en utilisant seulement trente pixels.

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Récupération scientifique sur le télescope spatial Hubble après un problème de rotation

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Récupération scientifique sur le télescope spatial Hubble après un problème de rotation

Illustration du télescope spatial Hubble au-dessus de la Terre. Crédit image : ESA/Hubble (M. Kornmesser et LL Christensen)

Le 30 avril 2024, NASA Elle a annoncé qu'elle avait regagné l'agence Le télescope spatial Hubble Aux opérations scientifiques le 29 avril. Le vaisseau spatial est à nouveau sain et opérationnel grâce à ses trois gyroscopes. Tous les instruments de Hubble sont en ligne et le vaisseau spatial a repris ses observations scientifiques.

La NASA a commencé à travailler à la reprise des opérations scientifiques après que le télescope spatial Hubble soit entré en mode sans échec le 23 avril en raison d'un problème persistant de gyroscope. Les instruments de Hubble sont restés stables et le télescope était en bonne santé.

Le télescope passait automatiquement en mode sans échec lorsque l'un des trois gyroscopes donnait de fausses lectures. Les gyroscopes mesurent les taux de rotation du télescope et font partie du système qui détermine la direction vers laquelle pointe le télescope. En mode sans échec, les opérations scientifiques sont suspendues et le télescope attend de nouvelles directions depuis la Terre.

Dernier lancement de Hubble au-dessus de la Terre

Le télescope spatial Hubble vu depuis la navette spatiale Atlantis (STS-125) en mai 2009, lors du cinquième et dernier service de l'observatoire en orbite. Crédit : NASA

Ce gyroscope particulier a amené Hubble à passer en mode sans échec en novembre après avoir renvoyé des lectures erronées similaires. L’équipe travaille actuellement à identifier des solutions potentielles. Si nécessaire, le vaisseau spatial peut être reconfiguré Cela fonctionne avec un seul gyroscopeavec l'autre gyroscope restant en réserve.

Le vaisseau spatial disposait de six nouveaux gyroscopes qui ont été installés lors de la cinquième et dernière mission d'entretien de la navette spatiale en 2009. À ce jour, trois de ces gyroscopes sont toujours opérationnels, dont celui qui vient de basculer. Hubble utilise trois gyroscopes pour une efficacité maximale, mais peut continuer à effectuer des observations scientifiques en utilisant un seul gyroscope si nécessaire.

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La NASA s'attend à ce que Hubble continue à faire des découvertes révolutionnaires et à travailler avec d'autres observatoires, tels que le télescope spatial James Webb de l'agence, tout au long de cette décennie et peut-être au cours de la suivante.

Lancé en 1990, Hubble observe l'univers depuis plus de trois décennies et a récemment célébré son 34e anniversaire.

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