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

      • Контакты
      • 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

 770

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:

Руководитель исследовательской группы НИТУ «МИСиС», д.т.н., заведующей лабораторией «Катализ и переработка углеводородов» НИТУ «МИСиС» Александр Громов. Источник: НИТУ «МИСиС»

Российские ученые значительно увеличили эффективность сжигания угля

Обновлено: 14.02.2021
 474
Фото: Исследователи разработали методику, демонстрирующую, как лазерное травление металлических поверхностей создает «идеальный поглотитель солнечной энергии». University of Rochester/J. Adam Fenster

Лазер создал идеальный поглотитель солнечной энергии

Обновлено: 13.09.2020
 970
Предоставлено: RECHARGE

Экспорт первых лопастей ветротурбин из России в Данию

Обновлено: 10.02.2021
 978

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Недавние публикации

    Звуковые эффекты в зданиях напрямую зависят от материалов, из которых сделаны потолки, стены, двери и другие ограждающие конструкции. Фото: Rockfon

    Звукопоглощение, звукоизоляция и фоновый шум в зданиях

    Обновлено: 26.07.2022  636
    Тепло выделяется из оксида марганца, когда молекулы воды поглощаются слоистой структурой. Ⓒ Norihiko L. Okamoto

    Вода усиливает способность материала поглощать и отдавать тепло

    Обновлено: 21.04.2022  641
    Струи пламени нагревают теплообменник в печи с принудительной подачей разогретого воздуха в систему отопления. Service Champions

    Отопительные печи с принудительной подачей воздуха в помещение

    Обновлено: 07.05.2022  606

    Популярные категории

    • Оборудование и материалы85
    • Водоснабжение и водоотведение23
    • Природные ресурсы, экология и строительство91
    • Энергоэффективность и энергосбережение44
    • Новости, обзоры, события113

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    VK Telegram

    © 2023 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

    Отправить сообщение об ошибке?

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