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E demanda kontinuo di ekonomia pa kombustibelnan ku hopi karbon a kondusí na un oumento di dióksido di karbon (CO2) den e atmósfera. Asta si esfuersonan ta wòrdu hasí pa redusí emishon di dióksido di karbon, nan no ta sufisiente pa revertí e efektonan dañino di e gas ku ya ta den atmósfera.
Pues sientífikonan a desaroyá maneranan kreativo pa usa e dióksido di karbon ku ya ta den atmósfera dor di kombertí esaki den molèkülnan útil manera ácido fórmiko (HCOOH) i metanol. Fotoredukshon fotokatalítiko di dióksido di karbon usando lus visibel ta un método komun pa transformashonnan asina.
Un tim di sientífikonan di e Instituto di Teknologia di Tokyo, dirigí pa Profesor Kazuhiko Maeda, a hasi progreso grandi i a dokumentá esaki den e publikashon internashonal “Angewandte Chemie” fechá 8 di mei 2023.
Nan a krea un kuadro di metal-orgániko (MOF) basá riba stain ku ta permití fotoredukshon selektivo di dióksido di karbon. E investigadónan ta krea un MOF nobo basá riba stain (Sn) ku e fórmula kímiko [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: asido tritiosianúriko i MeOH: metanol).
Mayoria di fotokatalisadónan di CO2 basá riba lus visibel altamente efisiente ta usa metalnan presioso raro komo nan komponentenan prinsipal. Ademas, e integrashon di funshonnan di absorshon di lus i katalítiko den un solo unidat molekular komponé di un kantidat grandi di metal ta keda un reto di hopi tempu. Pues, Sn ta un kandidato ideal pasobra e por solushoná tur dos problema.
MOF ta e mihó materialnan pa metal i materialnan orgániko, i MOF ta wòrdu studia komo un alternativa mas bèrdè pa fotokatalisadónan tradishonal di tera raro.
Sn ta un eskoho potensial pa fotokatalisadónan basá riba MOF pasobra e por fungi komo un katalisadó i skavenger durante e proseso fotokatalítiko. Aunke MOFnan basá riba plomo, heru i zirkonio a wòrdu studia ekstensivamente, poko ta konosí tokante MOFnan basá riba stain.
H3ttc, MeOH i klorido di stain a wòrdu usá komo ingredientenan di inisio pa prepará e MOF KGF-10 basá riba stain, i e investigadónan a disidí di usa 1,3-dimethyl-2-phenyl-2,3-dihydro-1H-benzo[d]imidazole. ta sirbi komo un donante di elektrón i fuente di hidrógeno.
E KGF-10 resultante ta wòrdu sometí na vários proseso analítiko. Nan a haña ku e material tin un bandgap di 2.5 eV, ta apsorbé larguranan di ola di lus visibel, i tin un kapasidat di adsorshon di dióksido di karbon moderá.
Unabes ku sientífikonan a komprondé e propiedatnan físiko i kímiko di e material nobo aki, nan a us’é pa katalisá e redukshon di dióksido di karbon den presensia di lus visibel. Nan a haña ku KGF-10 por kombertí CO2 den formato (HCOO–) di un manera efisiente i selektivo ku te ku 99% di efisiensia sin e nesesidat di fotosensibilisadónan òf katalisadónan adishonal.
E tin tambe un rendimentu kuántiko aparente haltu rèkòrt (e relashon di e kantidat di elektrónnan enbolbí den e reakshon pa e kantidat total di fotonan insidente) di 9.8% na un largura di ola di 400 nm. Ademas, analisis struktural realisá durante henter e reakshon a mustra ku KGF-10 a pasa den modifikashonnan struktural ku a promové redukshon fotokatalítiko.
E estudio aki ta presentá pa promé bia un fotokatalisadó di stain sumamente efisiente, di un solo komponente, sin metal presioso pa aselerá e kombershon di dióksido di karbon pa formato. E propiedatnan remarkabel di KGF-10 deskubrí pa e tim ta habri posibilidatnan nobo pa su uso komo un fotokatalisadó den prosesonan manera redukshon di emishon di CO2 usando energia solar.
Profesor Maeda a konkluí: “Nos resultadonan ta indiká ku MOF por sirbi komo un plataforma pa usa metalnan no-tóksiko, di kosto abou i riku na tera pa krea funshonnan fotokatalítiko superior ku tipikamente ta inalkansabel usando komplehonan di metal molekular.”
Kamakura Y et al (2023) Kuadronan di metal-orgániko basá riba tin(II) ta permití redukshon efisiente i selektivo di dióksido di karbon pa formashon bou di lus visibel. Kímika Apliká, Edishon Internashonal. doi:10.1002/ani.202305923
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