Hierdie molekulêre blaar gebruik die son om CO2 in 'n brandstof te verander

Hierdie molekulêre blaar gebruik die son om CO2 in 'n brandstof te verander
Foto Bron: MaxPixel. (CC0)

Chemici het 'n molekule ontwerp wat lig of elektrisiteit gebruik om koolstofdioksied in koolstofmonoksied te omskep - 'n koolstofneutrale brandstofbron - meer doeltreffend as enige ander metode van koolstofvermindering.

"As jy 'n doeltreffende genoeg molekule vir hierdie reaksie kan skep, sal dit energie lewer wat vry en opbergbaar is in die vorm van brandstowwe," sê die leier Liang-shi Li, medeprofessor in die chemie-afdeling by Indiana Universiteit Bloomington. "Hierdie studie is 'n groot sprong in daardie rigting."

Brandstofbrandstof soos koolmonoksied veroorsaak koolsuurgas en stel energie vry. Om koolstofdioksied terug te keer in brandstof vereis ten minste dieselfde hoeveelheid energie. 'N belangrike doelwit onder wetenskaplikes is die vermindering van die oortollige energie wat nodig is.

Dit is presies wat Li se molekule bereik: die minste hoeveelheid energie wat tot dusver aangemeld word, vereis die vorming van koolstofmonoksied. Die molekuul - 'n nanograaf-renium-kompleks verbind deur 'n organiese verbinding bekend as bipiridien. Dit lei tot 'n hoogs doeltreffende reaksie wat koolstofdioksied na koolstofmonoksied omskakel.

Die vermoë om koolstofmonoksied doeltreffend en uitsluitlik te skep, is betekenisvol as gevolg van die veelzijdigheid van die molecuul.

"Koolstofmonoksied is 'n belangrike grondstof in baie industriële prosesse," sê Li. "Dit is ook 'n manier om energie as 'n koolstofneutrale brandstof te stoor, aangesien jy nie meer koolstof in die atmosfeer terugbring as wat jy alreeds verwyder het nie. Jy herlaai eenvoudig die sonkrag wat jy gebruik het om dit te maak. "

Die geheim vir die molekuul se doeltreffendheid is nanograaf-'n nanometer-skaal stuk grafiet, 'n algemene vorm van koolstof (dws die swart "lood" in potlode) - omdat die materiaal se donker kleur 'n groot hoeveelheid sonlig absorbeer.

Li sê dat bipiridien-metaalkomplekse lank reeds bestudeer is om koolstofdioksied na koolstofmonoksied met sonlig te verminder. Maar hierdie molekules kan slegs 'n klein slyp van die lig in sonlig gebruik, hoofsaaklik in die ultravioletreeks, wat onsigbaar is vir die blote oog. In teenstelling neem die molekule voordeel uit die ligabsorberende krag van nanograaf om 'n reaksie te skep wat sonlig in die golflengte gebruik tot 600-nanometers - 'n groot deel van die sigbare ligspektrum.


Kry die nuutste van InnerSelf


In wese sê Li die molekuul as 'n tweedelige stelsel: 'n nanograaf "energieversamelaar" wat energie absorbeer van sonlig en 'n atoomrenium-enjin wat koolstofmonoksied veroorsaak. Die energieversamelaar dryf 'n stroom elektrone na die reniumatoom, wat herhaaldelik die normaal stabiele koolstofdioksied bind tot koolstofmonoksied.

Die idee om nanograaf aan die metaal te koppel, het ontstaan ​​uit Li se vroeëre pogings om 'n meer doeltreffende sonkrag met die koolstofgebaseerde materiaal te skep. "Ons het onsself gevra: Kan ons die middelman-sonselle uitskakel en die ligabsorberende gehalte van nanograwe alleen gebruik om die reaksie te bestuur?" Sê hy.

Vervolgens beplan Li om die molekuul kragtiger te maak, insluitend om dit langer te hou en in 'n nie-vloeibare vorm te oorleef, aangesien soliede katalisators makliker in die werklike wêreld gebruik kan word. Hy is ook besig om die reniumatoom in die molekule te vervang - 'n seldsame element - met mangaan, 'n meer algemene en goedkoper metaal.

Die Universiteit van Indiana se Kantoor van die Vice Provost for Research en die National Science Foundation ondersteun die navorsing wat in die Tydskrif van die Amerikaanse Chemiese Vereniging.

Bron: Indiana University

verwante Boeke

{amazonWS: search index = Boeke; sleutelwoorde = koolstofdioksiedabsorpsie; maksresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

volg InnerSelf op

Facebook-ikoonTwitter-ikoonrss-ikoon

Kry die nuutste per e-pos

Emailcloak = {af}

UIT DIE REDAKTEURS

Waarom Donald Trump die grootste verloorder van die geskiedenis kan wees
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Opgedateer 2 Julie 20020 - Hierdie hele pandemie van die coronavirus kos 'n fortuin, miskien 2 of 3 of 4 fortuin, almal van onbekende grootte. O ja, en honderde duisende, miskien 'n miljoen mense, sal sterf ...
Blou oë vs bruin oë: hoe rassisme aangeleer word
by Marie T. Russell, InnerSelf
In hierdie Oprah Show-episode van 1992 het die bekroonde anti-rassisme-aktivis en opvoeder Jane Elliott die gehoor 'n moeilike les oor rassisme geleer deur te demonstreer hoe maklik dit is om vooroordele te leer.
'N Verandering gaan kom ...
by Marie T. Russell, InnerSelf
(30 Mei 2020) Terwyl ek die nuus oor die gebeure in Philadephia en ander stede in die land bekyk, smag dit na my hart. Ek weet dat dit deel is van die groter verandering wat plaasvind ...
'N Gesang kan die hart en die siel ophef
by Marie T. Russell, InnerSelf
Ek het verskillende maniere om die duisternis uit my gedagtes te verwyder as ek agterkom dat dit ingekruip het. Een is tuinmaak of tyd in die natuur deurbring. Die ander is stilte. 'N Ander manier is om te lees. En een wat ...
Mascotte vir die pandemie en temalied vir sosiale distansie en isolasie
by Marie T. Russell, InnerSelf
Ek het onlangs 'n liedjie teëgekom en terwyl ek na die lirieke geluister het, het ek gedink dit sou 'n perfekte liedjie wees as 'n temalied vir hierdie tye van sosiale isolasie. (Lirieke onder die video.)