Ushbu maqola Science X tahririyat tartib-qoidalari va siyosatlariga muvofiq ko'rib chiqildi. Muharrirlar kontentning yaxlitligini ta'minlash bilan birga quyidagi fazilatlarni ta'kidladilar:
Iqlim o'zgarishi global ekologik muammodir. Iqlim o'zgarishiga asosiy sabab qazilma yoqilg'ilarning haddan tashqari yoqib yuborilishidir. Ular global isishga hissa qo'shadigan issiqxona gazi bo'lgan karbonat angidrid (CO2) ni ishlab chiqaradi. Shu munosabat bilan, butun dunyo hukumatlari bunday uglerod chiqindilarini cheklash siyosatini ishlab chiqmoqdalar. Biroq, shunchaki uglerod chiqindilarini kamaytirishning o'zi yetarli bo'lmasligi mumkin. Karbonat angidrid chiqindilarini ham nazorat qilish kerak. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Shu munosabat bilan olimlar karbonat angidridni metanol va chumoli kislotasi (HCOOH) kabi qo'shimcha qiymatga ega birikmalarga kimyoviy konvertatsiya qilishni taklif qilmoqdalar. Ikkinchisini ishlab chiqarish uchun bitta proton va ikkita elektronga teng bo'lgan gidrid ionlari (H-) manbai talab qilinadi. Masalan, nikotinamid adenin dinukleotidining (NAD+/NADH) qaytarilish-oksidlanish juftligi biologik tizimlarda gidrid (H-) generatori va rezervuari hisoblanadi.
Shu asosda, Yaponiyaning Ritsumeikan universiteti professori Xitoshi Tamiaki boshchiligidagi tadqiqotchilar guruhi ruteniyga o'xshash NAD+/NADH komplekslaridan foydalanib, CO2 ni HCOOH ga qaytarish uchun yangi kimyoviy usulni ishlab chiqdilar. Ularning tadqiqot natijalari 2023-yil 13-yanvarda ChemSusChem jurnalida chop etildi.
Professor Tamiaki o'z tadqiqotining motivatsiyasini tushuntiradi. “Yaqinda NAD+ modeliga ega ruteniy kompleksi [Ru(bpy)2(pbn)](PF6)2 fotokimyoviy ikki elektronli qaytarilishga uchrashi ko'rsatildi. Bu asetonitril (CH3CN) tarkibidagi trietanolamin ishtirokida ko'rinadigan yorug'lik ostida mos keladigan NADH tipidagi kompleks [Ru(bpy))2(pbnHH)](PF6)2 ni hosil qildi”, dedi u.
“Bundan tashqari, CO2 ni [Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ eritmasiga pufakchalash [Ru(bpy)2(pbn)]2+ ni qayta tiklaydi va format ionlarini (HCOO-) hosil qiladi. Biroq, uning ishlab chiqarish tezligi juda past. Qisqa. Shuning uchun, H- ni CO2 ga aylantirish uchun yaxshilangan katalitik tizim talab etiladi.”
Shuning uchun tadqiqotchilar karbonat angidrid chiqindilarini kamaytirishga yordam beradigan turli xil reagentlar va reaksiya sharoitlarini o'rganib chiqdilar. Ushbu tajribalar asosida ular 1,3-.Dimetil-2-fenil-2,3-dihidro-1H-benzo[d]imidazol (BIH) ishtirokida [Ru(bpy)2(pbn)]2+ oksidlanish-qaytarilish juftligini yorug'lik bilan induktsiyalangan ikki elektronli qaytarishni taklif qilishdi. Bundan tashqari, trietanolamin o'rniga CH3CN tarkibidagi suv (H2O) hosilni yanada yaxshiladi.

Bundan tashqari, tadqiqotchilar yadroviy magnit-rezonans, tsiklik voltampermetriya va UB-ko'rinadigan spektrofotometriya kabi usullar yordamida potentsial reaksiya mexanizmlarini ham o'rganib chiqdilar. Bunga asoslanib, ular quyidagi gipotezani ilgari surdilar: Birinchidan, [Ru(bpy)2(pbn)]2+ ni fotoqo'zg'atishda erkin radikal [RuIII(bpy)2(pbn•-)]2+* hosil bo'ladi, u quyidagi reduksiyaga uchraydi: BIH Get [RuII(bpy)2(pbn•-)]2+ va BIH•+. Keyinchalik, H2O ruteniy kompleksini protonlaydi va [Ru(bpy)2(pbnH•)]2+ va BI• hosil qiladi. Olingan mahsulot [Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ hosil qilish uchun nomutanosib bo'ladi va [Ru(bpy)2(pbn)]2+ ga qaytadi. Keyin birinchisi BI• tomonidan [Ru(bpy)(bpy•−)(pbnHH)]+ hosil qilish uchun reduksiya qilinadi. Bu kompleks H- ni CO2 ga aylantiradigan va HCOO- va ​​chumoli kislotasini hosil qiluvchi faol katalizatordir.
Tadqiqotchilar taklif qilingan reaksiya yuqori konversiya raqamiga (bitta mol katalizator tomonidan konvertatsiya qilingan karbonat angidrid mollari soni) ega ekanligini ko'rsatdilar - 63.
Tadqiqotchilar ushbu kashfiyotlardan hayajonda va yangi qayta tiklanadigan materiallar ishlab chiqarish uchun energiyani (quyosh nurini kimyoviy energiyaga) aylantirishning yangi usulini ishlab chiqishga umid qilishmoqda.
“Bizning usulimiz Yer yuzidagi karbonat angidridning umumiy miqdorini ham kamaytiradi va uglerod aylanishini saqlab qolishga yordam beradi. Shuning uchun u kelajakdagi global isishni kamaytirishi mumkin”, deb qo'shimcha qildi professor Tamiaki. “Bundan tashqari, yangi organik gidridlarni tashish texnologiyalari bizga bebaho birikmalar beradi.”
Qo'shimcha ma'lumot: Yusuke Kinoshita va boshqalar, NAD+/NADH redoks juftliklari uchun model sifatida ruteniy komplekslari vositachiligida yorug'lik ta'sirida organik gidridning CO2** ga o'tkazilishi, ChemSusChem (2023). DOI: 10.1002/cssc.202300032

Agar siz xato, noaniqlikka duch kelsangiz yoki ushbu sahifadagi kontentni tahrirlash uchun so'rov yubormoqchi bo'lsangiz, iltimos, ushbu shakldan foydalaning. Umumiy savollar uchun bizning aloqa shaklimizdan foydalaning. Umumiy fikr-mulohazalar uchun quyidagi ommaviy sharhlar bo'limidan foydalaning (ko'rsatmalarga amal qiling).
Sizning fikr-mulohazalaringiz biz uchun juda muhim. Biroq, xabarlarning ko'pligi sababli, biz shaxsiylashtirilgan javobni kafolatlay olmaymiz.
Elektron pochta manzilingiz faqat elektron pochtani kim yuborganini oluvchilarga aytish uchun ishlatiladi. Sizning manzilingiz ham, oluvchining manzili ham boshqa maqsadlarda ishlatilmaydi. Siz kiritgan ma'lumotlar elektron pochtangizda ko'rinadi va Phys.org tomonidan hech qanday shaklda saqlanmaydi.
Haftalik va/yoki kundalik yangilanishlarni elektron pochtangizga oling. Siz istalgan vaqtda obunani bekor qilishingiz mumkin va biz hech qachon ma'lumotlaringizni uchinchi tomonlar bilan baham ko'rmaymiz.
Biz kontentimizni hamma uchun ochiq qilamiz. Science X missiyasini premium akkaunt bilan qo'llab-quvvatlashni ko'rib chiqing.

Agar ko'proq ma'lumot olishni istasangiz, iltimos, menga elektron pochta xabarini yuboring.
Elektron pochta:
info@pulisichem.cn
Tel:
+86-533-3149598