Kawanishi, Japan, Nob. 15, 2022 /PRNewswire/ — Ang mga isyu sa palibot pareho sang pagbag-o sang klima, pag-ubos sang dunang manggad, pagkadula sang mga espesyi, polusyon sa plastik kag pagkalbo sang kagulangan nagalala sa bug-os nga kalibutan bangod sang pagdamo sang populasyon.
Ang carbon dioxide (CO2) isa ka greenhouse gas kag isa sa mga nagapanguna nga kabangdanan sang pagbag-o sang klima. Sa sini nga bahin, ang isa ka proseso nga kilala bilang "artipisyal nga photosynthesis (CO2 photoreduction)" makahimo sang organiko nga feedstock para sa mga gatong kag mga kemikal gikan sa CO2, tubig kag enerhiya sang adlaw, pareho sang ginahimo sang mga tanum. Sa amo man nga tion, ginabuhinan man nila ang CO2 emissions, bangud ang CO2 ginagamit bilang feedstock para sa produksyon sang enerhiya kag kemikal nga mga manggad. Gani, ang artipisyal nga photosynthesis ginakabig nga isa sang pinakabag-o nga berde nga teknolohiya.
Ang mga MOF (Metal Organic Frameworks) mga ultraporous nga mga materyales nga ginabug-usan sang mga hugpong sang inorganic nga mga metal kag mga organiko nga mga linker. Mahimo sila makontrol sa lebel sang molekula sa nanometer range kag may daku nga nawong. Bangod sini nga mga kinaiya, ang mga MOF mahimo magamit sa pagtipig sang gas, pagseparar, pagsuyop sang metal, pag-catalysis, paghatag sang bulong, pagtratar sang tubig, mga sensor, mga electrode, mga filter, kag iban pa. Sining karon lang, ang mga MOF natukiban nga may ikasarang sa pagkuha sang CO2 nga mahimo ma-photoreduced CO2, nga amo, artipisyal nga photosynthesis.
Ang mga quantum dot, sa pihak nga bahin, mga ultrathin nga mga materyales (0.5–9 nm) nga ang mga optical properties nagasunod sa mga pagsulundan sang quantum chemistry kag quantum mechanics. Ginatawag ini nga "artipisyal nga mga atomo ukon artipisyal nga mga molekula" bangod ang tagsa ka quantum dot ginabug-usan lamang sang pila ukon pila ka libo ka mga atomo ukon mga molekula. Sa sini nga kadakuon, ang lebel sang enerhiya sang mga electron indi na padayon kag nagabulag bangod sang isa ka pisikal nga hitabo nga kilala subong quantum confinement effect. Sa sini nga kaso, ang wavelength sang ginbuga nga kapawa magadepende sa kadakuon sang mga quantum dots. Ining mga quantum dot mahimo man magamit sa artipisyal nga photosynthesis bangod sang ila mataas nga kapasidad sa pagsuyop sang kapawa, ikasarang sa paghimo sing madamo nga exciton kag daku nga nawong.
Ang mga MOF kag quantum dots ginhimo sa idalom sang Green Science Alliance. Sang una, madinalag-on nila nga gingamit ang MOF quantum dot composite nga mga materyales sa paghimo sang formic acid bilang isa ka pinasahi nga katalista para sa artipisyal nga photosynthesis. Apang, ining mga katalista yara sa porma sang pulbos kag ining mga pulbos sang katalista dapat kolektahon paagi sa pagsala sa tagsa ka proseso. Gani, bangod ining mga proseso indi padayon, mabudlay ini iaplikar para sa praktikal nga paggamit sa industriya.
Bilang sabat, sanday G. Tetsuro Kajino, G. Hirohisa Iwabayashi, kag Dr. Ryohei Mori sang Green Science Alliance Co., Ltd. naggamit sang ila teknolohiya sa pag-immobilize sining pinasahi nga artipisyal nga mga katalista sang photosynthesis sa barato nga mga panid sang tela kag naghimo sang bag-o nga proseso para sa paghimo sang formic acid. nga mahimo mag-operate sing padayon sa praktikal nga mga aplikasyon sa industriya. Pagkatapos sang pagtapos sang artipisyal nga reaksyon sang photosynthesis, ang tubig nga may unod nga formic acid mahimo nga kuhaon para sa pagkuha, kag ang bag-o nga preska nga tubig mahimo nga idugang pabalik sa suludlan agud padayon nga magbalik ang artipisyal nga photosynthesis.
Ang formic acid makapuli sa hydrogen fuel. Ang isa sa mga mayor nga rason nga nagapugong sa paglapnag sang isa ka katilingban sang hidroheno sa bug-os nga kalibutan amo nga ang hidroheno amo ang pinakagamay nga atomo sa uniberso, gani mabudlay ini taguon, kag ang paghimo sang isa ka tangke sang hidroheno nga may mataas nga epekto sa pagsira mangin tuman ka mahal. Dugang pa, ang hydrogen gas mahimo nga makalupok kag makahatag sang katalagman sa kaluwasan. Bangod ang formic acid isa ka likido, mas mahapos ini taguon subong gatong. Kon kinahanglanon, ang formic acid mahimo gamiton sa pag-catalyze sang produksyon sang hydrogen in situ. Dugang pa, ang formic acid mahimo gamiton bilang hilaw nga materyales para sa nagkalainlain nga mga kemikal.
Bisan pa nga ang pagkaepektibo sang artipisyal nga photosynthesis manubo pa, ang Green Science Alliance magapadayon sa pagpakig-away para sa mga pag-uswag sang pagkaepisyente sa pagtukod sang praktikal nga mga aplikasyon para sa artipisyal nga photosynthesis.