קאַוואַנישי, יאַפּאַן, 15טן נאָוועמבער, 2022 /PRNewswire/ — ענווייראָנמענטאַלע פּראָבלעמען ווי קלימאַט ענדערונג, נאַטירלעכע רעסורסן אויסשעפּונג, מינים אויסשטאַרבן, פּלאַסטיק פאַרפּעסטיקונג און אַנטוואַלדונג ווערן ערגער אַרום דער וועלט צוליב אַ באַפעלקערונג עקספּלאָזיע.
קוילן דייאַקסייד (CO2) איז אַ גרין־הויז גאַז און איינע פון ​​די הויפּט סיבות פון קלימאַט ענדערונג. אין דעם הינזיכט, אַ פּראָצעס באַקאַנט ווי "קינסטלעכע פאָטאָסינטעז (CO2 פאָטאָרעדוקציע)" קען פּראָדוצירן אָרגאַנישע רוי מאַטעריאַל פֿאַר ברענשטאָף און כעמיקאַלן פון CO2, וואַסער און זונ ענערגיע, פּונקט ווי פלאַנצן טאָן. אין דער זעלביקער צייט, זיי אויך רעדוצירן CO2 ימישאַנז, ווייַל CO2 איז געניצט ווי אַ רוי מאַטעריאַל פֿאַר דער פּראָדוקציע פון ​​ענערגיע און כעמישע רעסורסן. דעריבער, קינסטלעכע פאָטאָסינטעז איז געהאלטן איינע פון ​​די לעצטע גרינע טעכנאָלאָגיעס.
MOFs (מעטאל ארגאנישע פריימווערקס) זענען אולטראפארעזע מאטעריאלן צוזאמענגעשטעלט פון קלאסטערס פון נישט-ארגאנישע מעטאלן און ארגאנישע לינקערס. זיי קענען קאנטראלירט ווערן אויף א מאלעקולארן שטאפל אין די נאנאמעטער ראיאן און האבן א גרויסע אויבערפלאך. צוליב די אייגנשאפטן, קענען MOFs גענוצט ווערן אין גאז סטאָרידזש, צעשיידונג, מעטאל אדסארפציע, קאטאליז, מעדיצין ליפערונג, וואסער באהאנדלונג, סענסארן, עלעקטראדן, פילטערס, א.א.וו. לעצטנס, האט מען געפונען אז MOFs האבן CO2 כאפּן פעאיקייט וואס קען פאטארידוצירט ווערן CO2, דאס הייסט, קינסטלעכע פאטאסינטעז.
קוואַנטום פּונקטן, אויף דער אַנדערער האַנט, זענען אולטראַ-דין מאַטעריאַלן (0.5-9 נאַנאָמעטער) וועמענס אָפּטישע אייגנשאַפטן שטימען זיך אָן מיט די כּללים פון קוואַנטום כעמיע און קוואַנטום מעכאַניק. זיי ווערן גערופן "קינסטלעכע אַטאָמען אָדער קינסטלעכע מאָלעקולן" ווייל יעדער קוואַנטום פּונקט באַשטייט פון בלויז אַ פּאָר אָדער אַ פּאָר טויזנט אַטאָמען אָדער מאָלעקולן. אין דעם גרייס קייט, זענען די ענערגיע לעוועלס פון די עלעקטראָנען נישט מער קאָנטינויִערלעך און ווערן אפגעשיידט צוליב אַ פיזישן דערשיינונג באַקאַנט ווי דער קוואַנטום קאַנפיינמאַנט ווירקונג. אין דעם פאַל, וועט די כוואַליע לענג פון די ימיטיד ליכט אָפענגען אויף דער גרייס פון די קוואַנטום פּונקטן. די קוואַנטום פּונקטן קענען אויך ווערן גענוצט אין קינסטלעכער פאָטאָסינטעז צוליב זייער הויך ליכט אַבזאָרפּציע קאַפּאַציטעט, פיייקייט צו דזשענערירן קייפל עקסיטאָן און גרויס ייבערפלאַך שטח.
ביידע MOFs און קוואנטום דאטס זענען סינטעזירט געווארן אונטער דער גרין סייענס אליאנס. פריער האבן זיי ערפאלגרייך גענוצט MOF קוואנטום דאט קאמפאזיט מאטעריאלן צו פראדוצירן פארמיק זויער אלס א ספעציעלער קאטאליזאטאר פאר קינסטלעכער פאטאסינטעז. אבער, די קאטאליזאטארן זענען אין פודער פארעם און די קאטאליזאטאר פודערס מוזן געזאמלט ווערן דורך פילטראציע אין יעדן פראצעס. דעריבער, ווייל די פראצעסן זענען נישט קאנטינעווירלעך, זענען זיי שווער צו נוצן פאר פראקטישן אינדוסטריעלן באנוץ.
אלס רעאקציע, האבן הער טעצורא קאדזשינא, הער היראהיסא איוואבאיאשי, און ד"ר ריאהעי מארי פון גרין סייענס אליאנס קא., לטד. גענוצט זייער טעכנאלאגיע צו אימאביליזירן די ספעציעלע קינסטלעכע פאטאסינטעז קאטאליזאטן אויף ביליגע טעקסטיל בלעטער און אנטוויקלט א נייעם פראצעס פאר דער פראדוקציע פון ​​פארמיק זויער, וואס קען אפערירן קאנטינעווירלעך אין פראקטישע אינדוסטריעלע אנווענדונגען. נאך דער פארענדיגונג פון דער קינסטלעכער פאטאסינטעז רעאקציע, קען מען ארויסנעמען דאס וואסער וואס אנטהאלט פארמיק זויער פאר עקסטראקציע, און מען קען צוריקלייגן ניי פריש וואסער אין דעם קאנטעינער כדי קאנטינעווירלעך ווידערצופירן די קינסטלעכע פאטאסינטעז.
פאָרמיק זויער קען פאַרבייטן וואַסערשטאָף ברענשטאָף. איינע פון ​​די הויפּט סיבות וואָס פאַרהיטן די פאַרשפּרייטונג פון אַ וואַסערשטאָף געזעלשאַפט אַרום דער וועלט איז אַז וואַסערשטאָף איז דער קלענסטער אַטאָם אין דער וועלט, אַזוי עס איז שווער צו לאַגערן עס, און די פּראָדוקציע פון ​​אַ וואַסערשטאָף טאַנק מיט אַ הויך פאַרמאַכן ווירקונג וועט זיין זייער טייַער. אין דערצו, וואַסערשטאָף גאַז קען זיין עקספּלאָזיוו און שטעלן אַ זיכערקייַט ריזיקירן. ווייַל פאָרמיק זויער איז אַ פליסיק, עס איז גרינגער צו לאַגערן ווי אַ ברענשטאָף. אויב נייטיק, קען פאָרמיק זויער ווערן געניצט צו קאַטאַליזירן די פּראָדוקציע פון ​​וואַסערשטאָף אין סיטו. אין דערצו, קען פאָרמיק זויער ווערן געניצט ווי אַ רוי מאַטעריאַל פֿאַר פאַרשידענע כעמיקאַלן.
כאָטש די עפעקטיווקייט פון קינסטלעכער פאָטאָסינטעז איז נאָך נידעריק, וועט די גרין סייענס אַליאַנס ווייטער קעמפן פֿאַר עפעקטיווקייט פֿאַרבעסערונגען צו שאַפֿן פּראַקטישע אַפּליקאַציעס פֿאַר קינסטלעכער פאָטאָסינטעז.