تبدیل دی اکسید کربن به سوخت با استفاده از نورفرابنفش

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از انجمن فیزیک آمریکا، محققان دانشگاه 'دوک' در آمریکا کاتالیستی ساخته اند که با استفاده از نور فرابنفش می تواند این واکنش مهم شیمیایی را انجام دهد؛ آنها اکنون امیدوار به ابداع نسخه ای از این کاتالیست هستند که بتواند با نور طبیعی خورشید کار کند.
مدت هاست که شیمی دان ها در صدد دستیابی به یک کاتالیست کارآمد مشتق از نور هستند که بتواند این واکنش را انجام دهد تا با تبدیل دی اکسید کربن به متان، به کاهش سطوح در حال افزایش دی اکسید کربن در اتمسفر زمین کمک کنند. متان در واقع بخش اصلی ساخت انواع بسیاری از سوخت ها محسوب می شود.
به گفته این محققان، نانوذرات 'رودیوم' زمانیکه با نور روشن می شود نه تنها کارآمدترند بلکه از این مزیت برخوردارند که به جای تولید ترکیبی از متان و محصولات جانبی نامطلوب مانند منواکسید کربن، تنها متان تولید می کنند؛ 'گزینش گری' قوی این کاتالیست های نوری می تواند به واکنش های مهم شیمیایی دیگری نیز منجر شود.
در این مطالعه شیائو ژانگ، دانشجوی کارشناسی ارشد در آزمایشگاه جی لیو، نانو مکعب های از رودیوم ستنز کرد که اندازه آنها برای جذب نور نزدیک به فرابنفش مناسب بود. سپس مقدار کمی از نانوذرات رنگی چارکول (زغال فعال) را در یک اتاق واکنش قرار دارد و مخلوطی از دی اکسید کربن و هیدروژن را از این ماده پودری عبور داد.
زمانیکه وی این نانوذرات را تا دمای 300 درجه سلسیوس حرارت داد، این واکنش یک ترکیب مساوی از متان و منواکسید کربن که یک گاز سمی است، تولید کرد. اما زمانیکه حرارت را قطع کرد و به جای آن ، این نانوذرات را با نور فرابنفش یک لامپ پرانرژی ال.ایی.دی روشن کرد، مشاهده کرد که نه تنها دی اکسید کربن و هیدروژن در دمای اتاق با هم واکنش می دهند بلکه این واکنش تنها به تولید متان منجر می شود.
وی قابلیت گزینش گری و کنترل واکنش شیمیایی برای تولید محصول مورد نظر با اندک و یا هیچ محصول جانبی را یک عامل مهم در تعیین هزینه و امکان انجام واکنش ها در مقیاس صنعتی توصیف کرد.
این تحقیق در Nature Communications منتشر شده است.