בהשראת הפוטוסינתזה בטבע, פחמן דו חמצני הופך ביעילות לדלק מתאן עם
בדרך כלל ממירים פחמן דו חמצני (CO₂) לדלק על בסיס מתאן (CH₄) באמצעות פוטו-זרז הוא מאתגר מבחינה תרמודינמית. העובדה היא שתהליך ההפחתה הכימית כולל העברה בו-זמנית של שמונה אלקטרונים.
תחמוצת נחושת (Cu₂O), חומר מוליכים למחצה,גם פוטו-קטליזטור וגם אלקטרו-קטליזטור שימשו להפחתת פחמן דו-חמצני למוצרים כימיים אחרים - פחמן חד-חמצני ומתאן. עם זאת, יציבות נמוכה והפחתה לא סלקטיבית, הגורמת להיווצרות של מוצרים רבים ושונים, הגבילו את השימוש בו. הפרדה וטיהור של מוצרים אלה מהתערובת יכולה להיות מאתגרת מאוד. זה יוצר מחסום טכנולוגי ליישום בקנה מידה גדול. בנוסף, תחמוצת קופרוס יכולה להחליד בקלות לאחר חשיפה קצרה לאור.
כדי להתגבר על הבעיות האלה, מדעניםסינתזה photocatalyst חדש על ידי לכידת תחמוצת נחושת במסגרות מתכת-אורגניות מבוססות נחושת (MOFs). בדרך זו, הם הצליחו לשלוט בהעברת האלקטרונים ולהפיק באופן סלקטיבי גז מתאן טהור בהשוואה לתחמוצת קופרוס ללא מעטפת MOF, תחמוצת קופרוס עם מעטפת מפחיתה באופן עקבי את הפחמן הדו-חמצני למתאן כאשר הוא מוקרן באור נראה כמעט כפול מהתפוקה. בנוסף, תחמוצת הנחושת המצופה MOF הייתה חזקה יותר וספיגת הפחמן הדו חמצני המקסימלית הייתה גדולה כמעט שבעתיים מזו של תחמוצת הנחושת הלא מצופה.
המחקר נערך על ידי ד"ר נג יון-האו (נגיון האו, עוזר פרופסור בבית הספר לאנרגיה וסביבה (SEE), בשיתוף פעולה עם חוקרים מאוסטרליה, מלזיה ובריטניה. התוצאות פורסמו בכתב העת המדעי Angewandte Chemie.
קרא עוד
תסתכל על תמונה של 8 טריליון פיקסלים של מאדים
מדענים פיתחו תחליף לתורת היחסות. מה המהות של "תיאוריית הכל"?
מדענים מצאו עדויות להתמזגות בני אדם מודרניים עם ניאנדרטלים
להחליד - להחליד