Newswise – Ny fitomboan'ny fangatahana solika mifototra amin'ny karbônina mba hampandrosoana ny toekarena dia mampitombo hatrany ny habetsaky ny gazy karbonika (CO2) eny amin'ny rivotra. Na dia misy aza ny ezaka atao hampihenana ny famoahana CO2, dia tsy mampihena ny voka-dratsin'ny entona efa eny amin'ny atmosfera izany. Noho izany, ireo mpikaroka dia nahita fomba famoronana hampiasana ny CO2 eny amin'ny atmosfera amin'ny alàlan'ny fanovana azy ho akora sarobidy toy ny asidra formika (HCOOH) sy methanol. Ny fampihenana ny CO2 amin'ny alàlan'ny fampiasana photocatalysts mampiasa hazavana hita maso ho toy ny catalyst dia fomba malaza amin'ny fiovam-po toy izany.
Tao anatin'ny fandrosoana farany, izay naseho tao amin'ny Angewandte Chemie, andiany iraisam-pirenena tamin'ny 8 Mey 2023, dia nanao fandrosoana lehibe ny Profesora Kazuhiko Maeda sy ny ekipany mpikaroka ao amin'ny Tokyo Institute of Technology. Nahomby tamin'ny famolavolana rafitra metaly-organika (MOF) vita amin'ny firapotsy (Sn) izy ireo izay mampiroborobo ny fampihenana ny CO2 amin'ny alalan'ny hazavana. Ny MOF vao nampidirina dia nomena anarana hoe KGF-10 ary ny raikipohy simikany dia [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: asidra trithiocyanuric, MeOH: methanol). Amin'ny fampiasana hazavana hita maso, ny KGF-10 dia manova ny CO2 ho asidra formika (HCOOH). Nanazava ny Profesora Maeda hoe: "Hatreto, maro ireo photocatalysts mahomby amin'ny fampihenana ny CO2 mifototra amin'ny metaly tsy fahita firy sy mendri-kaja no efa novolavolaina. Na izany aza, ny fampidirana ny fiasan'ny hazavana sy ny catalytic ao anaty singa molekiola tokana misy metaly maro dia mbola fanamby." Noho izany, ny Sn dia hita fa kandidà tonga lafatra handresena ireo sakana roa ireo."
Ny MOF, izay mampifangaro ny tombony azo avy amin'ny metaly sy ny akora organika, dia dinihina ho safidy maitso kokoa noho ireo photocatalyst nentim-paharazana mifototra amin'ny metaly tsy fahita firy. Ny Sn, fantatra amin'ny anjara asany roa sosona amin'ny maha-catalyst sy mpandray hazavana azy amin'ny fizotran'ny photocatalyst, dia mety ho safidy azo ampiharina ho an'ny photocatalyst mifototra amin'ny MOF. Na dia efa nodinihina betsaka aza ny MOFs vita amin'ny zirconium, vy ary firaka, dia mbola voafetra ny fahatakarana ny MOFs mifototra amin'ny Sn. Ilaina ny fanadihadiana sy ny fandalinana fanampiny mba handinihana tanteraka ny mety ho azo atao sy ny fampiharana mety ho an'ny MOFs mifototra amin'ny Sn eo amin'ny sehatry ny photocatalysis.
Mba hanamboarana MOF KGF-10 miorina amin'ny firapotsy, ireo mpikaroka dia nampiasa H3ttc (asidra trithiocyanuric), MeOH (methanol), ary klôrida firapotsy ho singa fototra. Nifidy ny 1,3-dimethyl-2-phenyl-2,3-dihydro-1H-benzo[d]imidazole ho mpamatsy elektrôna sy loharanon'ny hidrôzenina izy ireo. Taorian'ny fanamboarana, ny KGF-10 azo dia nampiharina tamin'ny fomba famakafakana isan-karazany. Ireo fitsapana ireo dia naneho fa ny fitaovana dia manana fahafaha-miditra CO2 antonony miaraka amin'ny elanelan'ny tarika 2.5 eV ary fidiran'ny CO2 mahomby amin'ny elanelan'ny halavan'ny onjam-peo hita maso.
Noho ny fahalalana ny toetra ara-batana sy simikan'ilay akora vaovao, dia nampiasa izany ireo mpahay siansa mba hampiroboroboana ny fampihenana ny gazy karbonika amin'ny alalan'ny hazavana hita maso. Tsara homarihina fa hitan'ireo mpikaroka fa ny KGF-10 dia mahavita manova ny CO2 ho lasa endrika (HCOO-) miaraka amin'ny fifantenana hatramin'ny 99% tsy misy photosensitizer na catalyst fanampiny. Ankoatra izany, ny KGF-10 dia naneho vokatra kuantum hita maso avo lenta tsy mbola nisy toy izany - fandrefesana ny fahombiazan'ny fampiasana photons - mahatratra 9.8% amin'ny 400 nm. Tsara homarihina fa ny fanadihadiana ara-drafitra natao nandritra ny fihetsiky ny photocatalytic dia naneho fa ny KGF-10 dia mandalo fanovana ara-drafitra mba hanampiana amin'ny dingana fampihenana.
Ity fikarohana mahavariana ity dia mampiseho photocatalyst KGF-10 miorina amin'ny firapotsy avo lenta izay tsy mila metaly mendri-kaja ho toy ny catalyst tokana ho an'ny fampihenana ny CO2 ho lasa endrika amin'ny alàlan'ny hazavana hita maso. Ny toetra miavaka an'ny KGF-10 naseho tamin'ity fandalinana ity dia mety hanova tanteraka ny fampiasana azy ho photocatalyst amin'ny fampiharana isan-karazany, anisan'izany ny fampihenana ny CO2 amin'ny masoandro. Hoy ny Profesora Maeda namarana: "Ny valin'ny fikarohanay dia manondro fa ny MOF dia afaka miasa ho sehatra iray hampivelarana ny fahaiza-manao photocatalytic ambony amin'ny alàlan'ny fampiasana metaly tsy misy poizina, mahomby amin'ny vidiny ary betsaka hita eto an-tany, izay matetika dia fitambarana metaly molekiola. Tsy azo tratrarina." Ity fahitana ity dia manokatra fahafahana vaovao. faravodilanitra eo amin'ny sehatry ny photocatalysis ary manokatra lalana ho an'ny fampiasana maharitra sy mahomby ny loharanon-karena eto an-tany.
Manome fahafahana ho an'ny mpanao gazety hahazo vaovao farany ny Newswise ary sehatra iray ho an'ny oniversite, andrim-panjakana ary mpanao gazety hizara vaovao farany amin'ny mpihaino azy ireo.