קאַוואַניש, יאַפּאַן, 15טן נאָוועמבער, 2022 /PRNewswire/ — ענווייראָנמענטאַלע פּראָבלעמען ווי קלימאַט ענדערונג, רעסורסן אויסשעפּונג, מינים אויסשטאַרבן, פּלאַסטיק פאַרפּעסטיקונג און אַנטוואַלדונג געפֿירט דורך די וועלט 'ס באַפעלקערונג פאַרגרעסערונג ווערן מער דרינגלעך.
קוילן דייאַקסייד (CO2) איז אַ גרין־הויז גאַז און איינע פון ​​די הויפּט סיבות פון קלימאַט ענדערונג. אין דעם הינזיכט, אַ פּראָצעס גערופן "קינסטלעכע פאָטאָסינטעז (פאָטאָרעדוקציע פון ​​קוילן דייאַקסייד)" קען פּראָדוצירן אָרגאַנישע רוי מאַטעריאַלן פֿאַר ברענשטאָף און כעמיקאַלן פון קוילן דייאַקסייד, וואַסער און זונ ענערגיע, ווי פלאַנצן טאָן. אין דער זעלביקער צייט, רעדוצירן זיי CO2 ימישאַנז, וואָס ווערן גענוצט ווי רוי מאַטעריאַל פֿאַר ענערגיע און כעמישער פּראָדוקציע. דעריבער, קינסטלעכע פאָטאָסינטעז איז באַקאַנט ווי איינע פון ​​די מערסט אַוואַנסירטע גרינע טעכנאָלאָגיעס.
MOFs (מעטאל-ארגאנישע פריימווערקס) זענען סופּערפּאָרעזע מאַטעריאַלן צוזאַמענגעשטעלט פון קלאַסטערס פון נישט-ארגאנישע מעטאַלן און אָרגאַנישע לינקערס. זיי קענען קאָנטראָלירט ווערן אויף אַ מאָלעקולאַרן לעוועל אין דער נאַנאָ קייט מיט אַ גרויסער ייבערפלאַך שטח. צוליב די אייגנשאַפטן, קענען MOFs גענוצט ווערן אין גאַז סטאָרידזש, צעשיידונג, מעטאַל אַדסאָרפּציע, קאַטאַליז, מעדיצין ליפערונג, וואַסער באַהאַנדלונג, סענסאָרן, עלעקטראָדן, פילטערס, אאז"ו ו. לעצטנס איז געפונען געוואָרן אַז MOFs האָבן די מעגלעכקייט צו כאַפּן CO2, וואָס קען גענוצט ווערן צו פּראָדוצירן אָרגאַנישע סאַבסטאַנסן דורך CO2 פאָטאָרעדוקציע, אויך באַקאַנט ווי קינסטלעכע פאָטאָסינטעז.
קוואַנטום פּונקטן, אויף דער אַנדערער האַנט, זענען גאָר קליינע מאַטעריאַלן (0.5–9 נאַנאָמעטער) מיט אָפּטישע אייגנשאַפטן וואָס פאָלגן די כּללים פון קוואַנטום כעמיע און קוואַנטום מעכאַניק. זיי ווערן גערופן "קינסטלעכע אַטאָמען אָדער קינסטלעכע מאָלעקולן" ווייַל יעדער קוואַנטום פּונקט באַשטייט פון בלויז אַ פּאָר ביז טויזנטער אַטאָמען אָדער מאָלעקולן. אין דעם גרייס קייט, די ענערגיע לעוועלס פון די עלעקטראָנען זענען נישט מער קאָנטינויִערלעך און ווערן אפגעשיידט רעכט צו אַ פיזיש דערשיינונג באַקאַנט ווי דער קוואַנטום קאַנפיינמאַנט ווירקונג. אין דעם פאַל, די כוואַליע לענג פון די ימיטיד ליכט וועט אָפענגען אויף די גרייס פון די קוואַנטום פּונקט. די קוואַנטום פּונקטן קענען אויך זיין געווענדט אין קינסטלעכער פאָטאָסינטעז רעכט צו זייער הויך ליכט אַבזאָרפּשאַן קאַפּאַציטעט, פיייקייט צו דזשענערירן קייפל עקסיטאָן און גרויס ייבערפלאַך שטח.
ביידע MOFs און קוואנטום דאטס זענען סינטעזירט געווארן דורך די גרין סייענס אליאנס. פריער האבן זיי ערפאלגרייך גענוצט MOF-קוואַנטום דאט קאמפאזיטן צו פראדוצירן פארמיק זויער אלס א ספעציעלן קאטאליזאטאר פאר קינסטלעכער פאָטאָסינטעז. אבער, די קאטאליזאטארן זענען אין פודער פארעם און די קאטאליזאטאר פודערס מוזן געזאמלט ווערן דורך פילטראציע אין יעדן פראצעס. דעריבער, איז שווער עס צו אנווענדן צו עכטע אינדוסטריעלע באנוץ ווייל די פראצעסן זענען נישט קאנטינעווירלעך.
אלס רעאקציע, האבן הער קאדזשינא טעצורא, הער איוואבאיאשי היראהיסא, און ד"ר מארי ריאהעי פון גרין סייענס אליאנס קא., לטד. גענוצט זייער טעכנאלאגיע צו אימאביליזירן די ספעציעלע קינסטלעכע פאטאסינטעז קאטאליזאטן אויף א ביליגן טעקסטיל שטאף און געעפנט א נייע פארמיק זויער פאבריק. דער פראצעס קען ווערן געלאפן קאנטינעווירלעך פאר פראקטישע אינדוסטריעלע אנווענדונגען. נאך דער פארענדיגונג פון דער קינסטלעכער פאטאסינטעז רעאקציע, קען מען ארויסנעמען און עקסטראקטירן דאס וואסער וואס אנטהאלט פארמיק זויער, און דערנאך קען מען צולייגן ניי פריש וואסער צום קאנטעינער צו פארזעצן די ווידער-אויפנעמונג פון דער קינסטלעכער פאטאסינטעז.
פאָרמיק זויער קען פאַרבייטן וואַסערשטאָף ברענשטאָף. איינע פון ​​די הויפּט סיבות וואָס האַלטן צוריק די וועלט-ברייטע אַדאָפּציע פון ​​אַ וואַסערשטאָף-באַזירטע געזעלשאַפט איז אַז וואַסערשטאָף, דער קלענסטער אַטאָם אין דער וועלט, איז שווער צו לאַגערן, און עס וואָלט זיין זייער טייַער צו בויען אַ גוט-פאַרמאַכטן רעזערוואַר פון וואַסערשטאָף. אין דערצו, וואַסערשטאָף גאַז קען זיין עקספּלאָזיוו און שטעלן אַ זיכערהייט ריזיקירן. עס איז פיל גרינגער צו לאַגערן פאָרמיק זויערן ווי אַ ברענשטאָף ווייַל זיי זענען פליסיק. אויב נייטיק, קען פאָרמיק זויער קאַטאַליזירן די רעאַקציע צו פּראָדוצירן וואַסערשטאָף אין סיטו. אין דערצו, קען פאָרמיק זויער ווערן גענוצט ווי אַ רוי מאַטעריאַל פֿאַר פֿאַרשידענע כעמיקאַלן.
אפילו אויב די עפעקטיווקייט פון קינסטלעכער פאָטאָסינטעז איז דערווייל נאך זייער נידעריג, וועט די גרין סייענס אליאַנס ווייטער קעמפן צו פארגרעסערן עפעקטיווקייט און איינפירן באמת אנגעווענדטע קינסטלעכע פאָטאָסינטעז.