Tyypillisesti tämä CO2-erotusprosessi vaatii valtavia määriä energiaa. Kuitenkin ensimmäisessä laskennassa
Erityisesti he osoittivat senultraviolettivalo voi olla erittäin tehokas orgaanisen oligofenyleenimolekyylin jännittämisessä. Altistuessaan UV-valolle oligofenyleenistä tulee negatiivisesti varautunut anioni, joka siirtää elektronit helposti läheiseen molekyyliin, kuten CO2: een. Siten hiilidioksidi pystyy palautumaan ja muuttumaan kiinteäksi osaksi muoveja, lääkkeitä tai jopa huonekaluja.
"CO2-päästöjä on tunnetusti vaikea vähentää,siksi se elää ilmakehässä vuosikymmeniä. Mutta tämä negatiivisesti varautunut anioni pystyy vähentämään jopa niin vakaata tuotetta kuin CO2, joten se on lupaava ja miksi tutkimme sitä.
Shaama Sharada, apulaisprofessori, WISE Gabilan
Nopeasti kasvava hiilidioksidipitoisuus maapallon ilmakehässä on yksi kiireellisimmistä ongelmista, jotka ihmiskunnan on ratkaistava välttääkseen ilmastokatastrofin.
Teollisuuden aikakauden alusta lähtien ihmisten määrä on lisääntynytCO2-päästöt ilmakehään 45 % johtuen fossiilisten polttoaineiden palamisesta ja muista päästöistä. Tämän seurauksena maapallon keskilämpötilat ovat nyt kaksi celsiusastetta korkeammat kuin esiteollisella aikakaudella. Kasvihuonekaasujen, kuten hiilidioksidin, ansiosta auringon lämpö jää ilmakehään ja lämmittää planeettamme.
Monet tutkimusryhmät tutkivat menetelmiä päästöjen sitoman hiilidioksidin muuntamiseksi polttoaineiksi tai hiilen raaka-aineiksi kuluttajatuotteille, lääkkeistä polymeereihin.
Tämä prosessi käyttää perinteisesti lämpöätai sähköä yhdessä katalysaattorin kanssa, joka nopeuttaa hiilidioksidin muuntamista tuotteiksi. Monet näistä menetelmistä ovat kuitenkin usein energiaintensiivisiä, mikä ei ole ihanteellinen ympäristövaikutuksia vähentävälle prosessille. Auringonvalon käyttäminen katalyyttimolekyylin virittämiseen on puolestaan energiatehokasta.
"Moniin muihin tapoihin liittyy tämäkäyttämällä metallipohjaisia kemikaaleja, ja nuo metallit ovat harvinaisia maametalleja", Sharada sanoi. "Ne voivat olla kalliita, vaikea löytää ja mahdollisesti myrkyllisiä."
Tämä työ oli ensimmäinen laskennallinen työtämäntyyppistä tutkimusta, koska tiedemiehet eivät olleet aiemmin tutkineet taustalla olevaa mekanismia, jolla elektroni siirtyy orgaanisesta molekyylistä, kuten oligofenyleenistä, CO2:ksi. Ryhmä havaitsi, että he voisivat tehdä systemaattisia muutoksia oligofenyleenikatalyyttiin lisäämällä atomiryhmiä, jotka antavat tiettyjä ominaisuuksia, kun ne sitoutuvat molekyyleihin, joilla on taipumus työntää elektroneja kohti katalyytin keskustaa reaktion nopeuttamiseksi.
Tiimi tutkii parhaillaan suunnittelustrategioitakatalyytit, jotka paitsi johtavat korkeaan reaktionopeuteen, myös sallivat molekyylin virityksen näkyvällä valolla sekä kvanttikemian että geneettisten algoritmien avulla.
Lue myös
Andromedan halo lähestyy galaksiamme. Kerromme miksi se on tärkeää
Koronaviruksen oireet lapsilla. Mihin sinun tulisi kiinnittää huomiota?
Kävi ilmi, että Mayan sivilisaatio jätti kaupunkejaan