مستوحى من عملية التمثيل الضوئي في الطبيعة، يتم تحويل ثاني أكسيد الكربون بكفاءة إلى وقود الميثان
بشكل عام، قم بتحويل ثاني أكسيد الكربون (CO₂) إلىيمثل الوقود المعتمد على الميثان (CH₄) باستخدام المحفز الضوئي تحديًا من الناحية الديناميكية الحرارية. الحقيقة هي أن عملية الاختزال الكيميائي تتضمن النقل المتزامن لثمانية إلكترونات.
أكسيد النحاس (Cu₂O)، مادة شبه موصلة،تم استخدام كل من المحفز الضوئي والمحفز الكهربائي لتقليل ثاني أكسيد الكربون إلى منتجات كيميائية أخرى - أول أكسيد الكربون والميثان. ومع ذلك، فإن الاستقرار المنخفض والتخفيض غير الانتقائي، الذي يتسبب في تكوين العديد من المنتجات المختلفة، قد حد من استخدامه. قد يكون فصل هذه المنتجات وتنقيتها عن الخليط أمرًا صعبًا للغاية. وهذا يخلق حاجزًا تكنولوجيًا أمام التطبيقات واسعة النطاق. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يتآكل أكسيد النحاسوز بسهولة بعد التعرض لفترة قصيرة للضوء.
للتغلب على هذه المشاكل العلماءتم تصنيع محفز ضوئي جديد عن طريق حبس أكسيد النحاس في الأطر المعدنية العضوية القائمة على النحاس (MOFs). وبهذه الطريقة، تمكنوا من التحكم في نقل الإلكترون وإنتاج غاز الميثان النقي بشكل انتقائي. وبالمقارنة مع أكسيد النحاسوز بدون غلاف MOF، فإن أكسيد النحاسوز مع غلافه يعمل باستمرار على تقليل ثاني أكسيد الكربون إلى غاز الميثان عند تشعيعه بالضوء المرئي بما يقرب من ضعف الناتج. بالإضافة إلى ذلك، كان أكسيد النحاس المغطى بالأطر المعدنية العضوية أقوى وكان الحد الأقصى لامتصاص ثاني أكسيد الكربون أكبر بنحو سبع مرات من أكسيد النحاس غير المطلي.
أجرى الدراسة الدكتور نج يون هاو (NgYun-hau ، أستاذ مساعد في كلية الطاقة والبيئة (SEE) ، بالتعاون مع باحثين من أستراليا وماليزيا والمملكة المتحدة. نُشرت النتائج في المجلة العلمية Angewandte Chemie.
قراءة المزيد
انظر إلى صورة 8 تريليون بكسل للمريخ
طور العلماء بديلًا لنظرية النسبية. ما هو جوهر "نظرية كل شيء"؟
وجد العلماء أدلة على تزاوج البشر الحديثين مع إنسان نياندرتال
تتآكل - تتآكل