通常、この CO2 分離プロセスには膨大なエネルギーが必要です。ただし、最初の計算では、
特に、彼らは紫外線は、有機オリゴフェニレン分子を励起するのに非常に効果的です。オリゴフェニレンは、UV光にさらされると負に帯電した陰イオンになり、CO2などの近くの分子に電子を簡単に移動します。したがって、二酸化炭素は回復し、プラスチック、医薬品、さらには家具の不可欠な部分に変わることができるようになります。
「CO2は削減が難しいことで知られていますが、したがって、何十年も大気中に生息します。しかし、このマイナスに帯電したアニオンは、CO2 のような安定した生成物さえも削減できるため、有望であり、私たちが研究している理由でもあります。
シャーマ・シャラダ氏、WISE ガビラン助教授
地球の大気中の二酸化炭素濃度の急速な増加は、気候の大惨事を避けるために人類が解決しなければならない最も緊急な問題の 1 つです。
産業化の時代が始まってから、人間は増えた化石燃料の燃焼やその他の排出により、大気中の CO2 排出量が 45% 減少します。その結果、地球の平均気温は現在、産業革命以前に比べて摂氏2度高くなっています。 CO2 などの温室効果ガスのおかげで、太陽からの熱が大気中に残り、地球を温暖化させています。
多くの研究グループは、排出物によって回収された CO2 を、医薬品からポリマーに至るまでの消費者製品用の燃料または炭素原料に変換する方法を模索しています。
このプロセスでは伝統的に熱が使用されますまたは、電気と触媒を併用して、CO2 から製品への変換を加速します。しかし、これらの方法の多くはエネルギーを大量に消費することが多く、環境への影響を減らすことを目的としたプロセスには理想的ではありません。太陽光を利用して触媒分子を励起すると、エネルギー効率が高くなります。
「これを行う他のほとんどの方法には、金属ベースの化学物質を使用しており、それらの金属はレアアースメタルです」とシャラダ氏は語った。 「それらは高価で、見つけるのが難しく、潜在的に有毒である可能性があります。」
この作品は最初の計算機でした電子がオリゴフェニレンなどの有機分子から CO2 に移動する根本的なメカニズムを科学者がこれまで研究したことがなかったため、このような性質の研究が可能になりました。研究チームは、反応を加速するために電子を触媒の中心に向かって押し出す傾向のある分子に結合する際に特定の特性を与える原子群を追加することで、オリゴフェニレン触媒に系統的な修飾を加えられることを発見した。
チームは現在、設計戦略を研究しています高い反応速度をもたらすだけでなく、量子化学と遺伝的アルゴリズムの両方を使用して、可視光で分子を励起することを可能にする触媒。
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