Овај чланак је прегледан у складу са уредничким процедурама и политикама часописа Science X. Уредници су нагласили следеће квалитете, уз истовремено обезбеђивање интегритета садржаја:
Климатске промене су глобални еколошки проблем. Главни допринос климатским променама је прекомерно сагоревање фосилних горива. Она производе угљен-диоксид (CO2), гас стаклене баште који доприноси глобалном загревању. У светлу тога, владе широм света развијају политике за ограничавање таквих емисија угљеника. Међутим, само смањење емисија угљеника можда неће бити довољно. Емисије угљен-диоксида такође треба контролисати. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
У том смислу, научници предлажу хемијску конверзију угљен-диоксида у једињења са додатом вредношћу као што су метанол и мравља киселина (HCOOH). Да би се произвела ова друга, потребан је извор хидридних јона (H-), који су еквивалентни једном протону и два електрона. На пример, редукционо-оксидациони пар никотинамид аденин динуклеотида (NAD+/NADH) је генератор и резервоар хидрида (H-) у биолошким системима.
У том контексту, тим истраживача предвођен професором Хитошијем Тамијакијем са Универзитета Рицумеикан у Јапану, развио је нову хемијску методу користећи NAD+/NADH комплексе сличне рутенијуму за редукцију CO2 у HCOOH. Резултати њихове студије објављени су у часопису ChemSusChem 13. јануара 2023. године.
Професор Тамијаки објашњава мотивацију за своје истраживање. „Недавно је показано да рутенијумов комплекс са NAD+ моделом, [Ru(bpy)2(pbn)](PF6)2, подлеже фотохемијској редукцији са два електрона. То је довело до одговарајућег комплекса NADH типа [Ru(bpy))2(pbnHH)](PF6)2 у присуству триетаноламина у ацетонитрилу (CH3CN) под видљивом светлошћу“, рекао је он.
„Поред тога, убацивање CO2 у раствор [Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ регенерише [Ru(bpy)2(pbn)]2+ и производи формијатне јоне (HCOO-). Међутим, брзина производње је прилично ниска. Кратка. Стога, претварање H- у CO2 захтева побољшани каталитички систем.“
Стога су истраживачи истраживали различите реагенсе и реакционе услове који помажу у смањењу емисије угљен-диоксида. На основу ових експеримената, предложили су светлошћу индуковану двоелектронску редукцију редокс пара [Ru(bpy)2(pbn)]2+/[Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ у присуству 1,3-. Диметил-2-фенил-2,3-дихидро-1H-бензо[d]имидазола (BIH). Поред тога, вода (H2O) у CH3CN уместо триетаноламина додатно је побољшала принос.

Поред тога, истраживачи су такође истраживали потенцијалне механизме реакције користећи технике као што су нуклеарна магнетна резонанца, циклична волтаметрија и УВ-видљива спектрофотометрија. На основу тога, поставили су хипотезу: Прво, након фотоексцитације [Ru(bpy)2(pbn)]2+, формира се слободни радикал [RuIII(bpy)2(pbn•-)]2+*, који подлеже следећој редукцији: BIH. Добија се [RuII(bpy)2(pbn•-)]2+ и BIH•+. Након тога, H2O протонира рутенијумов комплекс да би се формирали [Ru(bpy)2(pbnH•)]2+ и BI•. Добијени производ се диспропорционише да би се формирао [Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ и враћа се у [Ru(bpy)2(pbn)]2+. Први се затим редукује помоћу BI• да би се генерисао [Ru(bpy)(bpy•−)(pbnHH)]+. Овај комплекс је активни катализатор који претвара H⁻ у CO₂, производећи HCOO⁻ и мрављу киселину.
Истраживачи су показали да предложена реакција има висок број конверзије (број молова угљен-диоксида које конвертује један мол катализатора) – 63.
Истраживачи су узбуђени због ових открића и надају се да ће развити нови метод претварања енергије (сунчеве светлости у хемијску енергију) како би произвели нове обновљиве материјале.
„Наша метода ће такође смањити укупну количину угљен-диоксида на Земљи и помоћи у одржавању циклуса угљеника. Стога може смањити будуће глобално загревање“, додао је професор Тамијаки. „Поред тога, нове технологије транспорта органских хидрида пружиће нам непроцењива једињења.“
Више информација: Јусуке Киношита и др., Пренос органског хидрида индукован светлошћу на CO2** посредован рутенијумовим комплексима као моделима за редокс парове NAD+/NADH, ChemSusChem (2023). DOI: 10.1002/cssc.202300032

Ако наиђете на грешку у куцању, нетачност или желите да поднесете захтев за измену садржаја на овој страници, користите овај образац. За општа питања користите наш контакт образац. За опште повратне информације користите одељак за јавне коментаре испод (пратите упутства).
Ваше повратне информације су нам веома важне. Међутим, због великог броја порука, не можемо гарантовати персонализовани одговор.
Ваша адреса е-поште се користи само да би се примаоцима саопштило ко је послао е-пошту. Ни ваша адреса ни адреса примаоца неће се користити ни у коју другу сврху. Информације које унесете појавиће се у вашој е-пошти и Phys.org их неће чувати ни у ком облику.
Примајте недељна и/или дневна ажурирања у пријемно сандуче. Можете се одјавити у било ком тренутку и никада нећемо делити ваше податке са трећим лицима.
Наш садржај чинимо доступним свима. Размислите о подршци мисији Science X-а креирањем премијум налога.

Ако желите више информација, пошаљите ми имејл.
Е-пошта：
info@pulisichem.cn
Тел.：
+86-533-3149598