Newswise – Demann k ap grandi pou konbistib ki baze sou kabòn pou nouri ekonomi an kontinye ogmante kantite diyoksid kabòn (CO2) nan lè a. Pandan y ap fè efò pou diminye emisyon CO2 yo, sa pa diminye efè danjere gaz ki deja nan atmosfè a. Se poutèt sa, chèchè yo te vini ak fason kreyatif pou itilize CO2 atmosferik la lè yo konvèti li an sibstans ki gen anpil valè tankou asid formik (HCOOH) ak metanol. Fotorediksyon CO2 lè l sèvi avèk fotokatalizè ki itilize limyè vizib kòm katalis se yon metòd popilè pou konvèsyon sa yo.
Nan dènye avansman an, ki te revele nan edisyon entènasyonal Angewandte Chemie ki te pibliye 8 me 2023 la, Pwofesè Kazuhiko Maeda ak ekip rechèch li nan Enstiti Teknoloji Tokyo a te fè pwogrè siyifikatif. Yo te devlope avèk siksè yon estrikti metal-òganik (MOF) ki fèt ak eten (Sn) ki ankouraje fotorediksyon selektif CO2. Yo te rele MOF ki te prezante dènyèman an KGF-10 epi fòmil chimik li se [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: asid tritiyosyanirik, MeOH: metanòl). Lè l sèvi avèk limyè vizib, KGF-10 konvèti CO2 an asid formik (HCOOH) efektivman. Pwofesè Maeda te eksplike, "Jiska prezan, yo te devlope anpil fotokatalizè trè efikas pou rediksyon CO2 ki baze sou metal ra ak nòb. Sepandan, entegre fonksyon absòpsyon limyè ak katalitik nan yon sèl inite molekilè ki konpoze de yon gwo kantite metal rete yon defi." Kidonk, Sn te pwouve li se yon kandida ideyal pou simonte de obstak sa yo.
Y ap eksplore MOF yo, ki konbine avantaj metal ak materyèl òganik yo, kòm yon altènatif pi ekolojik pase fotokatalizè tradisyonèl yo ki baze sou metal latè ra. Sn, ke yo rekonèt pou doub wòl li kòm yon katalis ak yon absòbe limyè nan pwosesis fotokatalizè yo, ta ka potansyèlman yon opsyon solid pou fotokatalizè ki baze sou MOF yo. Malgre ke yo te etidye MOF ki konpoze de zirkonyòm, fè ak plon anpil, konpreyansyon sou MOF ki baze sou Sn yo toujou limite. Plis etid ak etid nesesè pou eksplore nèt posiblite ak aplikasyon potansyèl MOF ki baze sou Sn nan domèn fotokataliz la.
Pou sentetize MOF KGF-10 ki baze sou eten, chèchè yo te itilize H3ttc (asid tritiyosyanirik), MeOH (metanòl), ak klori eten kòm konpozan depa. Yo te chwazi 1,3-dimetil-2-fenil-2,3-diidro-1H-benzo[d]imidazòl kòm yon donatè elektwon ak sous idwojèn. Apre sentèz la, KGF-10 ki te jwenn nan te sibi plizyè metòd analiz. Tès sa yo te montre ke materyèl la gen yon kapasite absòpsyon CO2 modere ak yon espas bann 2.5 eV ak yon absòpsyon efikas nan seri longèdonn vizib la.
Avèk konesans sou pwopriyete fizik ak chimik nouvo materyèl la, syantis yo te itilize li pou katalize rediksyon diyoksid kabòn pa limyè vizib. Li enpòtan pou note ke chèchè yo te dekouvri ke KGF-10 reyalize konvèsyon CO2 an fòmat (HCOO-) ak yon selektivite jiska 99% san okenn fotosansibilizatè oksilyè oswa katalis. Anplis de sa, KGF-10 te demontre yon sede kwantik aparan ki wo san parèy - yon mezi efikasite itilizasyon foton - ki rive nan yon valè 9.8% a 400 nm. Li enpòtan pou note ke analiz estriktirèl ki te fèt pandan reyaksyon fotokatalitik la te montre ke KGF-10 sibi yon modifikasyon estriktirèl pou ede nan pwosesis rediksyon an.
Rechèch inovatè sa a prezante yon fotokatalizè KGF-10 ki baze sou eten, ki gen gwo pèfòmans epi ki pa bezwen metal nòb, kòm yon katalis yon sèl sans pou rediksyon CO2 an fòmat pa limyè vizib. Pwopriyete remakab KGF-10 yo demontre nan etid sa a ta ka revolisyone itilizasyon li kòm yon fotokatalizè nan yon varyete aplikasyon, tankou rediksyon CO2 solè. Pwofesè Maeda konkli: "Rezilta nou yo endike ke MOF yo ka sèvi kòm yon platfòm pou devlope kapasite fotokataliz siperyè atravè itilizasyon metal ki pa toksik, ki pa koute chè, epi ki abondan yo jwenn sou Latè, ki souvan konplèks metal molekilè. Yo pa ka atenn." Dekouvèt sa a ouvri nouvo posiblite ak orizon nan domèn fotokataliz la epi li louvri wout la pou itilizasyon dirab ak efikas resous Latè yo.
Newswise bay jounalis aksè a dènye nouvèl yo epi li se yon platfòm pou inivèsite, enstitisyon ak jounalis distribye dènye nouvèl bay odyans yo.