ព័ត៌មានថ្មីៗ – តម្រូវការកើនឡើងសម្រាប់ឥន្ធនៈដែលមានមូលដ្ឋានលើកាបូនដើម្បីជំរុញសេដ្ឋកិច្ចបន្តបង្កើនបរិមាណកាបូនឌីអុកស៊ីត (CO2) នៅក្នុងខ្យល់។ ខណៈពេលដែលកិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងកំពុងត្រូវបានធ្វើឡើងដើម្បីកាត់បន្ថយការបំភាយឧស្ម័ន CO2 នេះមិនបានកាត់បន្ថយផលប៉ះពាល់ដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់នៃឧស្ម័នដែលមាននៅក្នុងបរិយាកាសរួចហើយនោះទេ។ ដូច្នេះអ្នកស្រាវជ្រាវបានរកឃើញវិធីច្នៃប្រឌិតដើម្បីប្រើប្រាស់ CO2 ក្នុងបរិយាកាសដោយបំលែងវាទៅជាសារធាតុដ៏មានតម្លៃដូចជាអាស៊ីតហ្វមិក (HCOOH) និងមេតាណុល។ ការកាត់បន្ថយ CO2 ដោយពន្លឺដោយប្រើសារធាតុ photocatalysts ដោយប្រើពន្លឺដែលអាចមើលឃើញជាកាតាលីករគឺជាវិធីសាស្ត្រដ៏ពេញនិយមសម្រាប់ការបំលែងបែបនេះ។
នៅក្នុងរបកគំហើញចុងក្រោយបង្អស់ ដែលបានបង្ហាញនៅក្នុង Angewandte Chemie បោះពុម្ពលើកទី 8 អន្តរជាតិ ចុះថ្ងៃទី 8 ខែឧសភា ឆ្នាំ 2023 សាស្ត្រាចារ្យ Kazuhiko Maeda និងក្រុមស្រាវជ្រាវរបស់គាត់នៅវិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាតូក្យូ សម្រេចបានវឌ្ឍនភាពគួរឱ្យកត់សម្គាល់។ ពួកគេបានបង្កើតក្របខ័ណ្ឌលោហៈ-សរីរាង្គសំណប៉ាហាំង (Sn) ដោយជោគជ័យ ដែលជំរុញការកាត់បន្ថយពន្លឺជ្រើសរើសនៃ CO2។ MOF ដែលទើបណែនាំថ្មីៗនេះត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះថា KGF-10 ហើយរូបមន្តគីមីរបស់វាគឺ [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: អាស៊ីត trithiocyanuric, MeOH: មេតាណុល)។ ដោយប្រើពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ KGF-10 បំលែង CO2 ទៅជាអាស៊ីត formic (HCOOH) យ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព។ សាស្ត្រាចារ្យ Maeda បានពន្យល់ថា "រហូតមកដល់បច្ចុប្បន្ន សារធាតុ photocatalysts ជាច្រើនដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់សម្រាប់ការកាត់បន្ថយ CO2 ដោយផ្អែកលើលោហធាតុដ៏កម្រ និងថ្លៃថ្នូរត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការរួមបញ្ចូលមុខងារស្រូបយកពន្លឺ និងកាតាលីករទៅក្នុងឯកតាម៉ូលេគុលតែមួយដែលផ្សំឡើងពីលោហធាតុមួយចំនួនធំនៅតែជាបញ្ហាប្រឈមមួយ"។ ដូច្នេះ Sn បានបង្ហាញថាជាបេក្ខជនដ៏ល្អម្នាក់ដើម្បីយកឈ្នះលើឧបសគ្គទាំងពីរនេះ"។
MOFs ដែលរួមបញ្ចូលគ្នានូវគុណសម្បត្តិនៃលោហធាតុ និងសម្ភារៈសរីរាង្គ កំពុងត្រូវបានរុករកជាជម្រើសបៃតងជាងសម្រាប់សារធាតុ photocatalysts ប្រពៃណីដែលផ្អែកលើលោហធាតុដ៏កម្រ។ Sn ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ដោយសារតួនាទីពីររបស់វាជាកាតាលីករ និងជាសារធាតុស្រូបយកពន្លឺនៅក្នុងដំណើរការ photocatalyst អាចជាជម្រើសដ៏សមស្របមួយសម្រាប់សារធាតុ photocatalysts ដែលមានមូលដ្ឋានលើ MOF។ ទោះបីជា MOFs ដែលផ្សំឡើងពី zirconium ជាតិដែក និងសំណត្រូវបានសិក្សាយ៉ាងទូលំទូលាយក៏ដោយ ការយល់ដឹងអំពី MOFs ដែលមានមូលដ្ឋានលើ Sn នៅតែមានកម្រិត។ ការសិក្សា និងការសិក្សាបន្ថែមទៀតគឺត្រូវការជាចាំបាច់ដើម្បីស្វែងយល់ឱ្យបានពេញលេញអំពីលទ្ធភាព និងការអនុវត្តសក្តានុពលនៃ MOFs ដែលមានមូលដ្ឋានលើ Sn នៅក្នុងវិស័យ photocatalysis។
ដើម្បីសំយោគ MOF KGF-10 ដែលមានមូលដ្ឋានលើសំណប៉ាហាំង អ្នកស្រាវជ្រាវបានប្រើ H3ttc (អាស៊ីតទ្រីធីអូស៊ីយ៉ានូរីក) MeOH (មេតាណុល) និងសំណប៉ាហាំងក្លរួជាសមាសធាតុចាប់ផ្តើម។ ពួកគេបានជ្រើសរើស 1,3-dimethyl-2-phenyl-2,3-dihydro-1H-benzo[d]imidazole ជាប្រភពអេឡិចត្រុង និងជាប្រភពអ៊ីដ្រូសែន។ បន្ទាប់ពីការសំយោគ KGF-10 ដែលទទួលបានត្រូវបានទទួលរងនូវវិធីសាស្ត្រវិភាគផ្សេងៗ។ ការធ្វើតេស្តទាំងនេះបានបង្ហាញថា សម្ភារៈនេះមានសមត្ថភាពស្រូបយក CO2 កម្រិតមធ្យមជាមួយនឹងគម្លាតក្រុម 2.5 eV និងការស្រូបយកប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពក្នុងជួររលកពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ។
ដោយមានចំណេះដឹងអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីនៃសម្ភារៈថ្មីនេះ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានប្រើប្រាស់វាដើម្បីជំរុញការកាត់បន្ថយកាបូនឌីអុកស៊ីតដោយពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ។ ជាពិសេស អ្នកស្រាវជ្រាវបានរកឃើញថា KGF-10 សម្រេចបានការបំលែង CO2 ទៅជាទម្រង់ (HCOO-) ជាមួយនឹងការជ្រើសរើសរហូតដល់ 99% ដោយមិនចាំបាច់ប្រើសារធាតុជំនួយសម្រាប់បង្កើនពន្លឺ ឬកាតាលីករឡើយ។ លើសពីនេះ KGF-10 បានបង្ហាញពីទិន្នផលកង់ទិចដែលអាចមើលឃើញខ្ពស់មិនធ្លាប់មានពីមុនមក - ជារង្វាស់នៃប្រសិទ្ធភាពនៃការប្រើប្រាស់ហ្វូតុង - ឈានដល់តម្លៃ 9.8% នៅ 400 nm។ ជាពិសេស ការវិភាគរចនាសម្ព័ន្ធដែលបានអនុវត្តក្នុងអំឡុងពេលប្រតិកម្មហ្វូតូកាតាលីកបានបង្ហាញថា KGF-10 ឆ្លងកាត់ការកែប្រែរចនាសម្ព័ន្ធដើម្បីជួយក្នុងដំណើរការកាត់បន្ថយ។
ការស្រាវជ្រាវដ៏សំខាន់នេះបង្ហាញពីសារធាតុ photocatalyst KGF-10 ដែលមានមូលដ្ឋានលើសំណប៉ាហាំងដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ ដោយមិនចាំបាច់មានលោហធាតុដ៏ថ្លៃថ្នូជាកាតាលីករផ្លូវតែមួយសម្រាប់ការកាត់បន្ថយ CO2 ដើម្បីបង្កើតដោយពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ។ លក្ខណៈសម្បត្តិគួរឱ្យកត់សម្គាល់របស់ KGF-10 ដែលបានបង្ហាញនៅក្នុងការសិក្សានេះអាចធ្វើបដិវត្តន៍ការប្រើប្រាស់របស់វាជា photocatalyst ក្នុងកម្មវិធីជាច្រើន រួមទាំងការកាត់បន្ថយ CO2 ពីពន្លឺព្រះអាទិត្យ។ សាស្ត្រាចារ្យ Maeda សន្និដ្ឋានថា៖ “លទ្ធផលរបស់យើងបង្ហាញថា MOFs អាចបម្រើជាវេទិកាសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍសមត្ថភាព photocatalytic កម្រិតខ្ពស់តាមរយៈការប្រើប្រាស់លោហធាតុមិនពុល សន្សំសំចៃ និងមានច្រើនក្រៃលែងដែលមាននៅលើផែនដី ដែលជារឿយៗជាស្មុគស្មាញលោហធាតុម៉ូលេគុល។ មិនអាចសម្រេចបាន”។ ការរកឃើញនេះបើកលទ្ធភាពថ្មីៗ។ ជើងមេឃក្នុងវិស័យ photocatalysis និងបើកផ្លូវសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ធនធានរបស់ផែនដីប្រកបដោយចីរភាព និងប្រសិទ្ធភាព។
Newswise ផ្តល់ជូនអ្នកសារព័ត៌មាននូវសិទ្ធិចូលមើលព័ត៌មានថ្មីៗ និងជាវេទិកាសម្រាប់សាកលវិទ្យាល័យ ស្ថាប័ន និងអ្នកសារព័ត៌មានដើម្បីចែកចាយព័ត៌មានថ្មីៗដល់ទស្សនិកជនរបស់ពួកគេ។