שְׁאֵלָה:
האם ניתן לייצר גרפן מהאוויר?
user1095332
2013-03-11 02:44:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

בתיאוריה אתה אמור להיות מסוגל להפוך $ \ ce {CO2} $ ל- $ \ ce {CO} $ ואז ל- $ \ ce {C} $ ולחבר את כל האטומים C יחד ליצירת גרפן.
זה אמור להיות אפשרי, מכיוון שצמחים עושים משהו דומה, הם לוקחים $ \ ce {H2O} $ ו- $ \ ce {CO2} $ ומקשרים את אטומי ה- C יחד כ- $ \ ce {C6H12O6} $.

האם ניתן לייצר גרפן מהאוויר? לפניכם מאמר קשור מה- RCS: " Conjuring oxide oxide from air thin"

נראה שזה צריך להיות אפשרי כמוני לזרוק את הבגדים שלי על המיטה שלי כך שהם יתקפלו בעצמם באמצע הטיסה. לצערי זה עדיין לא קרה בשבילי! קרא עוד על אנטרופיה.
אם זו שאלה רצינית, שאני מפקפק בה, אנא אסוף מידע על רקע על ידי קריאת תחילה טקסט ביולוגי או כימי, ובדוק את שאלתך עם העובדות שתמצא.
ארבע תשובות:
Phil H
2013-03-11 21:09:04 UTC
view on stackexchange narkive permalink

דף גראפן מתקבל בקלות מגוש גרפיט באמצעות סרט דבק. מכיוון שגרפיט עצמו הוא בעצם דרגה טהורה של פחם, הוא תוצאה של תהליכים ביולוגיים בצמחייה לפני כמה מיליוני שנים. כפי שצוין בתשובות ל שאלה זו של ביולוגיה.סטק-אקספינג, רוב הפחמן של הצמח מגיע מהאוויר באמצעות פוטוסינתזה.

אז במובן מסוים, אנחנו כבר עושים את זה, אבל אנחנו פשוט משתמשים בחנויות הענק של גרפיט ממיליוני שנים של עיבוד בלחץ גבוה מתחת לרגלינו במקום להתחיל מההתחלה.

410 gone
2013-04-01 16:20:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

כן, כל תרכובת של פחמן שניתן לסנתז, יכולה להיות מסונתזת מפחמן שמגיע מ- $ \ ce {CO2} $ אטמוספרי.

שוחחנו לאחרונה על נושאים קשורים ב- קיימות מחסנית קיימות בנושא אפשרויות לפלסטיק ללא שמן.

יש לפחות שלוש מחקר תלבושות עבודה על מיצוי אטמוספרי של $ \ ce {CO2} $. עכשיו, באופן בלתי נמנע, לכידתו והפיכתו חזרה לפחמן תצטרך יותר אנרגיה ממה שמשתחרר מלפני שריפת פחם או גז מלכתחילה בכדי לשחרר את $ \ ce {CO2} $, אך זה לא הופך את הכימיה לבלתי אפשרית (וזה גם לא מפריץ עסקית מבחינה כלכלית, כי עלויות האנרגיה משתנות מאוד לפי זמן ומרחב.)

וכפי ש המאמר של החברה לכימיה המלכותית בבריטניה מינואר 2012 שאליו קישרת, מדגיש, זה כבר נעשה:

ניתן להפחית בקלות את תחמוצת הגרפן לגרפן, אך היא שימושית גם בפני עצמה ... לי ועמיתיה ייצרו תחמוצת גרפן באמצעות תהליך דו-שלבי: ראשית, הם קיבעו את $ \ ce {CO2} $ לאמוניה בוראן ($ \ ce {NH3BH3} $) ואז הם חיממו את המוצק שהתקבל כדי ליצור מבנה חלת דבש של תחמוצת גרפן. בתגובה הראשונה, הם שמו $ \ ce {NH3BH3} $ לתא נירוסטה ואז הוסיפו $ \ ce {CO2} $ עד שהתא הגיע ללחץ יעד. לאחר מכן הם חיממו את התא בהדרגה ל 100 מעלות צלזיוס על פני כמה שעות. בלחץ של כ- 30atm, המסה של $ \ ce {NH3BH3} $ הוכפלה תודה לתוספת של פחמן דו חמצני, וייצרה $ \ ce {OCH3} $, $ \ ce {HCOO} $ וקבוצות אליפטיות.

הנה המאמר המקורי על המחקר: יצירת ננו-קומפוזיטים של תחמוצת גרפן מפחמן דו-חמצני באמצעות אמוניה בוראנה, Junshe Zhang et al, 2012

ChickenGod
2013-03-11 07:56:16 UTC
view on stackexchange narkive permalink

ישנן כמה דרכים סטנדרטיות לייצור גרפן (למשל פילינג גרפיט או שקיעת אדים כימית), אך הפיכתו לאוויר אינה אחת הדרכים הללו (אם כי אני מניח שהיכולת לעשות זאת תפתור כמה בעיות. ..)

איש מעולם לא הצליח לעשות דבר כזה. אני מניח שזה לא יהיה תהליך חיובי מבחינה תרמודינמית, וריכוז ה- CO2 באוויר אינו גבוה במיוחד.

זה ממש נכון שאנשים לא מייצרים גרפן מהאוויר במובן שאין מכונה שיכולה לקחת אוויר ולירוק גרפן. אם אתה מדבר במובן הגדול יותר (למשל, כל הגרפן עשוי מאבק כוכבים מסופרנובות), אז בטוח, הגרפן עשוי מפחמן שניתן לאתרו חזרה לאוויר. במאמר ה- RSC הם לוקחים CO2 בעל טוהר גבוה (המיוצר כנראה על ידי תסיסה) ואמוניה בוראן ומכניסים אותו לתנור כלשהו.
כן מה, כמובן ש- ChickenGod צודק. כן, ניתן תיאורטית להכין גרפן מפחמן אלמנטרי, אך היישום דורש דברים שפשוט אינם ניתנים לביצוע. זה לא שזה לא נעשה קודם, רק שזה דורש תהליך דומה לזה של ניסיון לייצר פחם מהאוויר. לא רק שהריכוזים נמוכים מדי, אלא ... למה שתעשה זאת בכל מקרה? זה יהיה כמו לרצות להכין מים ניתנים לשתיה על ידי רתימת חמצן ומימן מהאוויר (בהצלחה עם המימן) ואז שילובם, במקום לרדת לנהר ולמלא כד.
E. manering
2013-06-03 19:43:10 UTC
view on stackexchange narkive permalink

ניתן ליצור גרפן מ- $ \ ce {CO2} $ על ידי תהליך של אלקטרוליזה מיוחדת המכונה SMD. זהו תהליך תלוי ועומד על הפטנט המייצר גרפן בתפזורת מ- $ \ ce {CO2} $ עם מעט מאוד אנרגיה. הממציא מייקל נונרלי נתקל בכך במקרה כשעבד על מערכת חדשה של סינתזת מתאן מ- $ \ ce {CO2} $ ו- $ \ ce {H2O} $.



שאלה ותשובה זו תורגמה אוטומטית מהשפה האנגלית.התוכן המקורי זמין ב- stackexchange, ואנו מודים לו על רישיון cc by-sa 3.0 עליו הוא מופץ.
Loading...