منبع عکس: حداکثر پیکسل. (CC0)

متخصصین شیمیایی یک مولکول را تولید کرده اند که از نور یا الکتریسیته برای تبدیل دی اکسید کربن به مونوکسید کربن - منبع سوخت کربن خنثی استفاده می کند - کارآمدتر از هر روش دیگر کاهش کربن است.

لیانگ لی لی، دانشیار گروه شیمی در دانشگاه ایندیانا بلومینگتون می گوید: "اگر بتوانید مولکول کافی برای این واکنش ایجاد کنید، آن را انرژی تولید می کند که به صورت سوختی آزاد و قابل ذخیره است." "این مطالعه یک جهش بزرگ در این جهت است."

سوزاندن سوخت مانند مونوکسید کربن - تولید دی اکسید کربن و تولید انرژی است. تبدیل دی اکسید کربن به سوخت نیاز به مقدار حداقل انرژی دارد. هدف اصلی بین دانشمندان کاهش انرژی اضافی مورد نیاز است.

این دقیقا همان چیزی است که مولکول لی به دست می آید: نیاز به کمترین مقدار انرژی که تا کنون گزارش شده است، باعث تشکیل مونوکسید کربن می شود. مولکول - یک ترکیب نانوگرافی - رنیم که از طریق یک ترکیب ارگانیک شناخته شده به نام بیپیریدین متصل می شود یک واکنش بسیار کارآمد است که دی اکسید کربن را به مونوکسید کربن تبدیل می کند.

توانایی به طور موثر و منحصرا مونوکسید کربن به دلیل تطبیق مولکولی قابل توجه است.

لی می گوید: "مونوکسید کربن مواد خام مهم در بسیاری از فرایندهای صنعتی است. "این همچنین راهی برای ذخیره انرژی به عنوان یک سوخت کربن خنثی است، زیرا شما هیچ کربن دیگری را در جو قرار ندهید تا اینکه از قبل حذف شده اید. شما به سادگی انرژی خورشیدی را که برای ساخت آن استفاده کردید باز میگذارید. "

مخفف کارایی مولکول، یک نانوروپن است - یک قطعه گرافیت نانومتری، یک شکل معمول کربن (به عنوان مثال سرب سیاه در مداد)، به دلیل اینکه رنگ تیره ماده، مقدار زیادی از نور خورشید را جذب می کند.

لی می گوید که مجتمع های بیپیریدین فلز به مدت طولانی برای کاهش دی اکسید کربن به مونوکسید کربن با نور خورشید مورد مطالعه قرار گرفته اند. اما این مولکول ها تنها می توانند از یک نور کم نور در نور خورشید استفاده کنند، عمدتا در محدوده فرابنفش، که به چشم غیر مسلح نامرئی است. در مقابل، مولکول استفاده از توان جذب نور نانوفارن را برای ایجاد یک واکنش که از نور خورشید در طول موج تا نانومتر 600 استفاده می کند، بخش بزرگی از طیف نور قابل مشاهده است.

اساسا، لی می گوید، مولکول به عنوان یک سیستم دو جانبه عمل می کند: یک "جمع آوری انرژی" نانوگرافی، که انرژی از نور خورشید و موتور "رنیم" اتمی را تولید می کند که منواکسید کربن را تولید می کند. جمع کننده انرژی یک جریان الکترونها را به اتم رنیوم هدایت می کند که به طور مکرر پیوند دیاکسید کربن به طور مضاعف با مونوکسید کربن را تبدیل می کند.

ایده پیوند نانورفن به فلز ناشی از تلاش های قبلی لی برای ایجاد یک سلول خورشیدی کارآمد با مواد کربن بود. "ما از خودمان پرسیدیم: آیا می توانیم سلول های خورشیدی انسان را خرد کنیم و از کیفیت نور جذب نانوفارن تنها برای راندن واکنش استفاده کنیم؟"

بعد، لی قصد دارد مولکول را قوی تر کند، از جمله اینکه آن را به مدت طولانی تر و زنده ماندن در قالب غیر مایع، از کاتالیست های جامد در دنیای واقعی آسان تر است. او همچنین برای جایگزینی اتم رنیم در مولکول، یک عنصر نادر، با منگنز، یک فلز معمول و ارزانتر است.

دفتر دانشگاهی ایندیانا معاون پژوهشی و بنیاد ملی علوم این تحقیق را پشتیبانی می کند که در این مقاله آمده است مجله انجمن شیمی آمریکا.

منبع: دانشگاه ایندیانا

کتاب های مرتبط

at InnerSelf Market و آمازون