KAWANISH, Japan, Nob. 15, 2022 /PRNewswire/ — Ang mga isyu sa kalikopan sama sa pagbag-o sa klima, pagkahurot sa kahinguhaan, pagkapuo sa mga espisye, polusyon sa plastik ug pagkaguba sa kalasangan nga gipahinabo sa pagdagsang sa populasyon sa kalibutan nahimong mas dinalian.
Ang carbon dioxide (CO2) usa ka greenhouse gas ug usa sa mga nag-unang hinungdan sa pagbag-o sa klima. Niining bahina, ang proseso nga gitawag og "artificial photosynthesis (photoreduction of carbon dioxide)" makahimo og organikong hilaw nga materyales para sa gasolina ug mga kemikal gikan sa carbon dioxide, tubig ug solar energy, sama sa gibuhat sa mga tanom. Sa samang higayon, ilang gipakunhod ang mga emisyon sa CO2, nga gigamit isip feedstock para sa enerhiya ug produksiyon sa kemikal. Busa, ang artipisyal nga photosynthesis nailhan nga usa sa pinakabag-o nga berde nga teknolohiya.
Ang mga MOF (metal-organic frameworks) mga superporous nga materyales nga gilangkoban sa mga pungpong sa inorganic nga mga metal ug organic linker. Mahimo kining makontrol sa lebel sa molekula sa nano range nga adunay dakong surface area. Tungod niini nga mga kabtangan, ang mga MOF mahimong magamit sa pagtipig og gas, pagbulag, metal adsorption, catalysis, paghatud sa tambal, pagtambal sa tubig, mga sensor, electrodes, mga filter, ug uban pa. Bag-o lang nakit-an nga ang mga MOF adunay abilidad sa pagkuha sa CO2, nga magamit sa paghimo og mga organikong substansiya pinaagi sa CO2 photoreduction, nailhan usab nga artificial photosynthesis.
Ang mga quantum dots, sa laing bahin, kay gagmay kaayong mga materyales (0.5–9 nanometers) nga adunay optical properties nga nagsunod sa mga lagda sa quantum chemistry ug quantum mechanics. Gitawag kini nga "artificial atoms o artificial molecules" tungod kay ang matag quantum dot gilangkoban lamang sa pipila ngadto sa liboan ka mga atomo o molekula. Niini nga gidak-on, ang lebel sa enerhiya sa mga electron dili na padayon ug magkabulag tungod sa usa ka pisikal nga panghitabo nga nailhan nga quantum confinement effect. Niini nga kaso, ang wavelength sa gipagawas nga kahayag magdepende sa gidak-on sa quantum dot. Kini nga mga quantum dots mahimo usab nga magamit sa artipisyal nga photosynthesis tungod sa ilang taas nga kapasidad sa pagsuhop sa kahayag, abilidad sa pagmugna og daghang exciton ug dako nga surface area.
Ang mga MOF ug quantum dots parehong gi-synthesize sa Green Science Alliance. Kaniadto, malampuson nilang gigamit ang MOF-quantum dot composites aron makahimo og formic acid isip espesyal nga catalyst para sa artipisyal nga photosynthesis. Apan, kini nga mga catalyst anaa sa porma sa pulbos ug kini nga mga catalyst powder kinahanglan nga kolektahon pinaagi sa filtration sa matag proseso. Busa, lisod kini gamiton sa tinuod nga gamit sa industriya tungod kay kini nga mga proseso dili padayon.
Agig tubag, gigamit nila ni Mr. Kajino Tetsuro, Mr. Iwabayashi Hirohisa, ug Dr. Mori Ryohei sa Green Science Alliance Co., Ltd. ang ilang teknolohiya aron dili molihok kining mga espesyal nga artipisyal nga photosynthesis catalysts sa usa ka barato nga tela ug nagbukas ug bag-ong planta sa formic acid. Ang proseso mahimong padaganon nga padayon alang sa praktikal nga mga aplikasyon sa industriya. Human makompleto ang artipisyal nga reaksyon sa photosynthesis, ang tubig nga adunay formic acid mahimong kuhaon ug kuhaon, ug dayon ang bag-ong presko nga tubig mahimong idugang sa sudlanan aron ipadayon ang pagpadayon sa artipisyal nga photosynthesis.
Ang formic acid makapuli sa hydrogen fuel. Usa sa mga nag-unang rason nganong nababagan ang tibuok kalibutan nga pagsagop sa usa ka katilingban nga nakabase sa hydrogen mao nga ang hydrogen, ang pinakagamay nga atomo sa uniberso, lisod tipigan, ug mahal kaayo ang pagtukod og usa ka maayo nga selyado nga reservoir sa hydrogen. Dugang pa, ang hydrogen gas mahimong mobuto ug makahatag og peligro sa kaluwasan. Mas sayon ​​ang pagtipig sa formic acid isip fuel tungod kay kini likido. Kung gikinahanglan, ang formic acid mahimong maka-catalyze sa reaksyon aron makahimo og hydrogen in situ. Dugang pa, ang formic acid mahimong gamiton isip hilaw nga materyal alang sa lain-laing mga kemikal.
Bisan kon ang kahusayan sa artipisyal nga photosynthesis ubos pa kaayo karon, ang Green Science Alliance magpadayon sa pakigbisog aron madugangan ang kahusayan ug ipaila ang tinuod nga gigamit nga artipisyal nga photosynthesis.