Kawanishi, Hapon, 15 di novèmber 2022 /PRNewswire/ — Asuntunan ambiental manera kambio di klima, agotamentu di rekurso natural, ekstinshon di espesienan, polushon di plèstik i deforestashon ta eksaserbá rònt mundu debí na un eksploshon di poblashon.
Dióksido di karbon (CO2) ta un gas di invernadero i un di e kousa prinsipal di kambio di klima. Den e sentido aki, un proseso konosí komo “fotosíntesis artifisial (fotoredukshon di CO2)” por produsí materia prima orgániko pa kombustibel i kímikonan for di CO2, awa i energia solar, meskos ku matanan ta hasi. Na mes momento, nan ta redusí emisionnan di CO2 tambe, ya ku CO2 ta wòrdu usá komo un materia prima pa produkshon di rekursonan di energia i kímiko. P’esei, fotosíntesis artifisial ta wòrdu konsiderá un di e último teknologianan bèrdè.
MOFs (Metal Organic Frameworks) ta materialnan ultraporoso komponé di gruponan di metalnan inorgániko i linkernan orgániko. Nan por wòrdu kontrolá na nivel molekular den e rango di nanometer i tin un área di superfisie grandi. Debí na e propiedatnan aki, MOFnan por wòrdu apliká den almasenamentu di gas, separashon, adsorpshon di metal, katalisis, entrega di remedi, tratamentu di awa, sensornan, elektrodanan, filternan, etc. Resientemente, a haña ku MOFnan tin abilidat di kaptura di CO2 ku por ta fotoredusí CO2, esta, fotosíntesis artifisial.
Puntonan kuántiko, di otro banda, ta materialnan ultrafin (0.5–9 nm) ku nan propiedatnan optiko ta konforme ku e reglanan di kímika kuántiko i mekanika kuántiko. Nan ta wòrdu yamá “atomnan artifisial òf molèkülnan artifisial” pasobra kada punto kuántiko ta konsistí di solamente algun òf algun mil atòm òf molèkül. Den e rango di tamaño aki, e nivelnan di energia di e elektrónnan no ta kontinuo mas i ta bira separá debí na un fenómeno físiko konosí komo e efekto di konfinamentu kuántiko. Den e kaso aki, e largura di ola di e lus emití lo dependé di e tamaño di e puntonan kuántiko. E puntonan kuántiko aki tambe por wòrdu apliká den fotosíntesis artifisial debí na nan kapasidat haltu di apsorshon di lus, abilidat pa generá múltiple eksiton i área di superfisie grandi.
Tantu MOF komo puntonan kuántiko a wòrdu sintetisá bou di e Aliansa di Siensia Berde. Anteriormente, nan a usa materialnan komposito di punto kuántiko MOF ku éksito pa produsí asido fórmiko komo un katalisadó spesial pa fotosíntesis artifisial. Sinembargo, e katalisadónan aki ta den forma di pulver i e polvonan di katalisadó aki mester wòrdu rekohé dor di filtrashon den kada proseso. P’esei, komo ku e prosesonan aki no ta kontinuo, nan ta difísil pa apliká pa uso industrial práktiko.
Komo kontesta, Sr. Tetsuro Kajino, Sr. Hirohisa Iwabayashi, i Dr. Ryohei Mori di Green Science Alliance Co., Ltd. a usa nan teknologia pa inmobilisá e katalisadónan spesial di fotosíntesis artifisial aki riba blachinan di textil barata i a desaroyá un proseso nobo pa produkshon di asido fórmiko. ku por operá kontinuamente den aplikashonnan industrial práktiko. Despues di e kompletashon di e reakshon di fotosíntesis artifisial, e awa ku ta kontené asido fórmiko por wòrdu saka pa ekstrakshon, i awa dushi nobo por wòrdu agregá bèk na e kònteiner pa kontinuamente reanudá fotosíntesis artifisial.
Ásido fórmiko por remplasá kombustibel di hidrógeno. Un di e motibunan prinsipal ku ta stroba e plamamentu di un sosiedat di hidrogeno rònt mundu ta ku hidrogeno ta e atòm di mas chikitu den universo, pues ta difísil pa warda esaki, i e produkshon di un tanki di hidrogeno ku un efekto haltu di seyamentu lo ta hopi karu. Ademas, gas di hidrogeno por ta eksplosivo i ta forma un peliger pa seguridat. Komo ku asido fórmiko ta un líkido, e ta mas fásil pa warda komo kombustibel. Si ta nesesario, asido fórmiko por wòrdu usá pa katalisá e produkshon di hidrógeno in situ. Ademas, asido fórmiko por wòrdu usá komo un materia prima pa vários kímiko.
Aunke e efisiensia di fotosíntesis artifisial ta abou ainda, e Aliansa di Siensia Berde lo sigui bringa pa mehorashonnan di efisiensia pa establesé aplikashonnan práktiko pa fotosíntesis artifisial.