Kawanishi, Japan, Nob. 15, 2022 /PRNewswire/ — Ang mga isyu sa kalikopan sama sa pagbag-o sa klima, pagkahurot sa natural nga kahinguhaan, pagkapuo sa mga espisye, polusyon sa plastik ug pagkaguba sa kalasangan nagkagrabe sa tibuok kalibutan tungod sa pagbuto sa populasyon.
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 nailhan nga "artificial photosynthesis (CO2 photoreduction)" makahimo og organikong feedstock para sa mga gasolina ug kemikal gikan sa CO2, tubig ug solar energy, sama sa gibuhat sa mga tanom. Sa samang higayon, kini usab makapakunhod sa mga emisyon sa CO2, tungod kay ang CO2 gigamit isip feedstock para sa produksyon sa enerhiya ug mga kemikal nga kahinguhaan. Busa, ang artipisyal nga photosynthesis giisip nga usa sa pinakabag-o nga berde nga teknolohiya.
Ang mga MOF (Metal Organic Frameworks) mga ultraporous nga materyales nga gilangkoban sa mga pungpong sa inorganic nga mga metal ug organic linker. Mahimo kining makontrol sa lebel sa molekula sa nanometer range ug adunay dakong surface area. Tungod niini nga mga kabtangan, ang mga MOF mahimong magamit sa pagtipig og gas, pagbulag, metal adsorption, catalysis, drug delivery, water treatment, sensors, electrodes, filters, ug uban pa. Bag-ohay lang, ang mga MOF nakit-an nga adunay abilidad sa pagkuha og CO2 nga mahimong photoreduced CO2, nga mao, artipisyal nga photosynthesis.
Ang mga quantum dots, sa laing bahin, mga ultrathin nga materyales (0.5–9 nm) kansang optical properties nahiuyon sa mga lagda sa quantum chemistry ug quantum mechanics. Gitawag kini nga "artificial atoms o artipisyal nga mga molekula" tungod kay ang matag quantum dot gilangkoban lamang sa pipila o pipila ka libo nga mga atomo o molekula. Niini nga gidak-on, ang lebel sa enerhiya sa mga electron dili na padayon ug nagkabulag 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 mga quantum dots. 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 ubos sa Green Science Alliance. Kaniadto, malampuson nilang gigamit ang mga MOF quantum dot composite materials 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, tungod kay kini nga mga proseso dili padayon, kini lisud gamiton alang sa praktikal nga paggamit sa industriya.
Agig tubag, sila si Mr. Tetsuro Kajino, Mr. Hirohisa Iwabayashi, ug Dr. Ryohei Mori sa Green Science Alliance Co., Ltd. migamit sa ilang teknolohiya aron dili mapalihok kining mga espesyal nga artipisyal nga photosynthesis catalysts sa barato nga mga panapton ug nagpalambo og bag-ong proseso para sa paghimo og formic acid nga mahimong padayon nga moandar sa praktikal nga mga aplikasyon sa industriya. Human makompleto ang artipisyal nga reaksyon sa photosynthesis, ang tubig nga adunay formic acid mahimong kuhaon para sa pagkuha, ug ang bag-ong presko nga tubig mahimong idugang balik sa sudlanan aron padayon nga ipadayon ang artipisyal nga photosynthesis.
Ang formic acid makapuli sa hydrogen fuel. Usa sa mga nag-unang rason nganong napugngan ang pagkaylap sa hydrogen society sa tibuok kalibutan mao nga ang hydrogen mao ang pinakagamay nga atomo sa uniberso, busa lisod kini tipigan, ug ang paghimo og hydrogen tank nga adunay taas nga sealing effect mahal kaayo. Dugang pa, ang hydrogen gas mahimong mobuto ug makahatag og peligro sa kaluwasan. Tungod kay ang formic acid usa ka likido, mas sayon ​​kini tipigan isip fuel. Kon gikinahanglan, ang formic acid mahimong gamiton aron mapadali ang paghimo og hydrogen in situ. Dugang pa, ang formic acid mahimong gamiton isip hilaw nga materyal para sa lain-laing mga kemikal.
Bisan pa man og ubos pa ang kaepektibo sa artipisyal nga photosynthesis, ang Green Science Alliance magpadayon sa pakigbisog alang sa mga kalamboan sa kaepektibo aron matukod ang praktikal nga mga aplikasyon alang sa artipisyal nga photosynthesis.