Энергетика, природные ресурсы, инженерные системы

Информационный портал ТЕПЛОКАРТА
  • Главная
    • Главная

      • Твердотопливные котлы и печи, камины
      • Системы отопления и охлаждения
      • Альтернативная энергия
      • Водоснабжение и водоотведение
      • Вентиляция и кондиционирование
      • Оборудование и материалы
      • Энергоэффективность и энергосбережение
      • Природные ресурсы, экология и строительство
      • Ядерная энергетика
      • Новости, обзоры, события
      • Исследования
  • Указатель терминов
  • Облако тегов
  • О портале
    • О портале

      • Разместить статью
Конформации молекул, участвующих в расчетах. ACS
Конформации молекул, участвующих в расчетах. ACS

Органическая молекула для поглощения и хранения солнечной энергии

Новости, обзоры, события

Опубликовано: 01.09.2020

Обновлено: 01.09.2020

 1118

Родительская молекула чрезвычайно устойчива, и это свойство в органической химии характерно для «ароматических» молекул. Она состоит из трех колец, каждое из которых обладает ароматической структурой. Однако, когда соединением поглощается свет, его ароматические свойства утрачиваются, и молекула становится намного более энергоемкой

Исследователи из Линчёпингского университета, Швеция, открыли молекулу, способную хранить в своих химических связях поглощенную энергию солнечного излучения. В будущем эту молекулу можно использовать для улавливания и хранения энергии в фотоэлектрических устройствах.

Земля получает от Солнца во много раз больше энергии, чем необходимо людям для личного использования. Эта энергия поглощается фотоэлектрическими системами, которые нуждаются в ее эффективном хранении, так как солнце светит не всегда.

«Открытая молекула может принимать две формы: родительскую, которая может поглощать энергию солнечного излучения, и альтернативную форму, в которой структура родительской молекулы изменяется и становится намного более энергоемкой, оставаясь при этом стабильной».

Молекула принадлежит к группе веществ, известных как «молекулярные фотопереключатели». Они могут находиться в двух различных формах - изомерах, различимых по своей химической структуре. Эти две формы обладают разными свойствами, а в случае рассматриваемой молекулы, эта разница заключается в количестве удерживаемой энергии.

На химические связи всех фотопереключателей влияет энергия света. Это означает, что внутреннюю структуру, а значит и свойства фотопереключателей можно изменять, подвергая их воздействию света.

Одной из возможных областей применения фотопереключателей является молекулярная электроника, в которой две формы одной молекулы имеют разную электропроводность. Другой областью является фотофармакология, в которой одна форма молекулы фармакологически активна и может связываться с конкретным целевым белком в организме, а другая форма - неактивна.

Обычно при проведении исследований, основываясь на результатах экспериментов, происходит работа над теоретическим обоснованием полученных экспериментальных результатов, однако в этом случае процесс происходил иначе. Вначале исследователи провели теоретические расчеты и осуществили моделирование химических реакций.

Расширенное компьютерное моделирование было выполнено на суперкомпьютерах в Национальном суперкомпьютерном центре NSC Линчёпинга. Расчеты показали, что в открытой исследователями молекуле необходимая химическая реакция будет происходить очень быстро, в пределах 200 фемтосекунд.

Их коллеги из Исследовательского центра естественных наук в Венгрии смогли произвести исследуемую молекулу и провести с ней эксперименты, подтвердив теоретическое изыскания.

Чтобы молекула могла хранить большое количество солнечной энергии, исследователи попытались сделать разницу в количестве удерживаемой энергии между двумя изомерами как можно более сильной.

Родительская молекула чрезвычайно устойчива, и это свойство в органической химии характерно для «ароматических» молекул. Она состоит из трех колец, каждое из которых обладает ароматической структурой. Однако, когда соединением поглощается свет, его ароматические свойства утрачиваются, и молекула становится намного более энергоемкой.

«Большинство химических реакций начинается тогда, когда молекула имеет высокоэнергетическое состояние, а затем переходит в низкоэнергетическое. Здесь используется другая схема - молекула с низкой энергией приобретает высокоэнергетическую форму».

Связанная статья журнала ACS: https://doi.org/10.1021/jacs.0c06327

 

Источник: Linköping University

0.00%
0 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

Фото: Сравнение инфракрасного излучения радиаторов охлаждения электронных устройств с покрытием из MOF и без. Предоставлено: CHENXI WANG

Металлорганические каркасы для охлаждения электроники

Обновлено: 10.02.2021
 1219
Пластина с тремя источниками ТГц-излучения и принцип их действия. HZDR

Безопасное терагерцовое излучение - замена рентгеновскому?

Обновлено: 08.10.2020
 865
Образование перекиси водорода среди микрокапель конденсированной воды. Предоставлено: Richard Zare Lab

Преобразование воды в перекись водорода при конденсации

Обновлено: 22.02.2021
 787

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Недавние публикации

    Сравнение систем отопления

    Системы отопления для частного дома: сравнение теплого пола и радиаторов, преимущества комбинированного подхода

    Обновлено: 13.11.2024  226
    Центробежные одноступенчатые насосы для сточных вод JETEX KНF/KVF

    Центробежные насосы для сточных вод JETEX - обзор

    Обновлено: 30.01.2024  1804
    Горизонтальный резервуар

    Важные критерии при заказе изготовления горизонтальных резервуаров

    Обновлено: 29.11.2023  1432

    Популярные категории

    • Альтернативная энергия57
    • Ядерная энергетика6
    • Природные ресурсы, экология и строительство91
    • Исследования40
    • Водоснабжение и водоотведение23

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    VK Telegram

    © 2024 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

    Отправить сообщение об ошибке?

    Ошибка:
    Выделите опечатку и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отправить сообщение об ошибке.