נייעסווייז – די וואקסנדיקע נאכפראגע פאר קוילן-באזירטע ברענשטאף צו ברענשטאף די עקאנאמיע פארזעצט צו פארגרעסערן די צאל קוילן דיאקסייד (CO2) אין דער לופט. כאטש מען מאכט אנשטרענגונגען צו רעדוצירן CO2 אויסשטויסן, פארמינדערט דאס נישט די שעדלעכע ווירקונגען פון דעם גאז וואס איז שוין אין דער אטמאספערע. אזוי האבן פארשער אויסגעטראכט קריאטיווע וועגן צו נוצן אטמאספערישער CO2 דורך עס צו פארוואנדלען אין ווערטפולע סובסטאנצן ווי פארמיש זויער (HCOOH) און מעטאנאל. פאטארעדוקציע פון ​​CO2 מיט פאטאקאטאליסטן וואס ניצן זעבאר ליכט אלס א קאטאליזאטאר איז א פאפולערע מעטאד פאר אזעלכע קאנווערזשאנס.
אין דעם לעצטן דורכברוך, וואָס איז אַנטפּלעקט געוואָרן אין דער אינטערנאַציאָנאַלער אויסגאַבע פֿון Angewandte Chemie פֿונעם 8טן מײַ 2023, האָבן פּראָפֿעסאָר קאַזוהיקאָ מאַעדאַ און זײַן פֿאָרשונג־מאַנשאַפֿט בײַם טאָקיאָ אינסטיטוט פֿון טעכנאָלאָגיע געמאַכט באַדײַטנדיקע פֿאָרשריט. זיי האָבן מצליח געווען צו אַנטוויקלען אַ צין (Sn) מעטאַל־אָרגאַנישע ראַם (MOF) וואָס פּראָמאָווירט די סעלעקטיווע פֿאָטאָרעדוקציע פֿון CO2. דער לעצטנס אײַנגעפֿירטער MOF איז גערופֿן געוואָרן KGF-10 און זײַן כעמישע פֿאָרמולע איז [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: טריטהיאָציאַנוריק זויער, MeOH: מעטאַנאָל). ניצנדיק זעבאר ליכט, קאָנווערטירט KGF-10 עפֿעקטיוו CO2 צו פֿאָרמיק זויער (HCOOH). פּראָפֿעסאָר מאַעדאַ האָט דערקלערט, "ביז הײַנט זענען אַנטוויקלט געוואָרן פֿילע העכסט עפֿעקטיווע פֿאָטאָקאַטאַליסטן פֿאַר CO2 רעדוקציע באַזירט אויף זעלטענע און איידעלע מעטאַלן. אָבער, אינטעגרירן ליכט־אַבזאָרביִרנדיקע און קאַטאַליטישע פֿונקציעס אין אַן אײַנציקער מאָלעקולאַרער אײַנהייט צוזאַמענגעשטעלט פֿון אַ גרויסער צאָל מעטאַלן בלייבט אַן אַרויסרוף." אַזוי האָט זיך Sn אַרויסגעוויזן צו זײַן אַן אידעאַלער קאַנדידאַט צו איבערקומען די צוויי שטערונגען.
MOFs, וואָס קאָמבינירן די מעלות פון מעטאַלן און אָרגאַנישע מאַטעריאַלן, ווערן אויסגעפאָרשט ווי אַ גרינערע אַלטערנאַטיוו צו טראַדיציאָנעלע פאָטאָקאַטאַליסטן באַזירט אויף זעלטענע ערד מעטאַלן. Sn, באַקאַנט פֿאַר זיין צווייפאַכיקע ראָלע ווי אַ קאַטאַליסט און ליכט אַבזאָרבער אין פאָטאָקאַטאַליסט פּראָצעסן, קען פּאָטענציעל זיין אַ לעבנספֿעיקע אָפּציע פֿאַר MOF-באַזירטע פאָטאָקאַטאַליסטן. כאָטש MOFs צוזאַמענגעשטעלט פון צירקאָניום, אייַזן און בליי זענען ברייט אויסגעפאָרשט געוואָרן, איז די פארשטאנד פון Sn-באַזירטע MOFs נאָך באַגרענעצט. ווייטערדיקע שטודיעס און שטודיעס זענען נויטיק צו גאָר אויספאָרשן די מעגלעכקייטן און פּאָטענציעלע אַפּליקאַציעס פון Sn-באַזירטע MOFs אין דעם פעלד פון פאָטאָקאַטאַליז.
צו סינטעזירן צין-באזירט MOF KGF-10, האבן די פארשער גענוצט H3ttc (טריטהיאָציאַנוריק זויער), MeOH (מעטאַנאָל), און צין כלאָריד ווי אויסגאַנג קאָמפּאָנענטן. זיי האבן אויסגעקליבן 1,3-דימעטהיל-2-פֿעניל-2,3-דיהידראָ-1H-בענזאָ[ד]ימידאַזאָל ווי אַן עלעקטראָן דאָנאָר און וואַסערשטאָף מקור. נאָך סינטעז, איז דער באַקומענער KGF-10 אונטערגעוואָרפן געוואָרן צו פֿאַרשידענע אַנאַליטישע מעטאָדן. די טעסטן האבן געוויזן אַז דער מאַטעריאַל האט אַ מיטלמעסיקע CO2 אַדסאָרפּציע קאַפּאַציטעט מיט אַ באַנד גאַפּ פון 2.5 eV און עפעקטיווע אַבזאָרפּציע אין די זעבארע כוואַליע לענג קייט.
באוואפנט מיט וויסן פון די פיזישע און כעמישע אייגנשאפטן פון דעם נייעם מאטעריאל, האבן די וויסנשאפטלער עס גענוצט צו קאטאליזירן די רעדוקציע פון ​​קוילן דייאקסייד דורך זעבאר ליכט. באמערקענסווערט, די פארשער האבן געפונען אז KGF-10 דערגרייכט CO2 צו פארמאט (HCOO-) קאנווערסיע מיט ביז 99% סעלעקטיוויטעט אן קיין הילפס-פאטאסענסיטיזער אדער קאטאליזאטאר. דערצו, האט KGF-10 דעמאנסטרירט אן אומגעווענליך הויכע קוואנטום אויסברוך – א מאס פון דער עפעקטיווקייט פון ניצן פאטאנען – דערגרייכנדיג א ווערט פון 9.8% ביי 400 נ"מ. באמערקענסווערט, סטרוקטורעלע אנאליז וואס איז דורכגעפירט געווארן בעת ​​דער פאטאקאטאליטישער רעאקציע האט געוויזן אז KGF-10 גייט דורך א סטרוקטורעלע מאדיפיקאציע צו העלפן אין דעם רעדוקציע פראצעס.
די גרונט-ברעכנדיקע פאָרשונג פּרעזענטירט אַ הויך-פאָרשטעלונג צין-באַזירט פאָטאָקאַטאַליסט KGF-10 אָן קיין נויט פֿאַר איידעלע מעטאַלן ווי אַן איין-וועג קאַטאַליסט פֿאַר דער רעדוקציע פון ​​CO2 צו פֿאָרמאַט דורך זעבאר ליכט. די באַמערקונגסווערטע אייגנשאַפטן פון KGF-10 דעמאַנסטרירט אין דעם לערנען קענען רעוואָלוציאָנירן זיין נוצן ווי אַ פאָטאָקאַטאַליסט אין אַ פאַרשיידנקייט פון אַפּלאַקיישאַנז, אַרייַנגערעכנט זונ - CO2 רעדוקציע. פּראָפעסאָר מאַעדאַ קאַנקלודירט: "אונדזערע רעזולטאַטן ווייַזן אַז MOFs קענען דינען ווי אַ פּלאַטפאָרמע פֿאַר דער אַנטוויקלונג פון העכערע פאָטאָקאַטאַליטישע קייפּאַבילאַטיז ניצן די ניט-טאַקסיק, קאָסטן-עפעקטיוו און שעפעדיק מעטאַלן געפֿונען אויף דער ערד, וואָס זענען אָפט מאָלעקולאַר מעטאַל קאָמפּלעקסן. ניט דערגרייכלעך." די ענטדעקונג עפֿנט נייַע מעגלעכקייטן, נייַע האָריזאָנטן אין דעם פעלד פון פאָטאָקאַטאַליז און באַפֿלייצט דעם וועג פֿאַר די סאַסטיינאַבאַל און עפעקטיוו נוצן פון די ערד 'ס רעסורסן.
ניוזווייז גיט זשורנאליסטן צוטריט צו ברייקינג נייעס און א פלאטפארמע פאר אוניווערסיטעטן, אינסטיטוציעס און זשורנאליסטן צו פארשפרייטן ברייקינג נייעס צו זייערע אוידיטאריעס.