Forskare har lärt sig att rena luften genom artificiell fotosyntes
Liv / / December 19, 2019
Kunde forskarna att driva processen i ett artificiellt fotosyntes syntetiskt material, i vilket energi produceras, och koldioxiden omvandlas till ren luft. Denna process kan ligga till grund för tekniker för att minska växthusgaser och produktionen av ren energi.
Forskare Fernando Uribe-Romo (Fernando Uribe-Romo) från University of Central Florida med sina elever hittat ett sätt att köra kemisk reaktion i syntetiska material (organometalliska ramar), under vilken koldioxiden är delad i felsäkert organiska materialSystematisk variation av den optiska bandgap i titanbaserade isoreticular metallorganiska ramar för fotokatalytisk reduktion av CO2 under blått ljus.. Denna konstgjorda process liknar naturlig fotosyntes, under vilken växter återvinna koldioxid och solljus till näringsämnen. Endast metoden Uribe-Romo är för produktion av solenergi bränslen.
Forskare runt om i världen har länge letat efter ett sätt att använda synligt ljus för att starta en kemisk omvandling. Tidigare experiment var med ultraviolett strålning. Den har tillräckligt med energi för att en sådan reaktion har uppstått i det oorganiska materialet, såsom titandioxid. Men ultraviolett ljus - är inte mer än 4% av ljuset som når oss från solen.
Mesta av solstrålning uppgår till de elektromagnetiska vågor i det synliga spektrumet. Emellertid att substanser med förmåga att fånga vågorna köra en kemisk reaktion för omvandling av koldioxid till bränsle bit. Forskare har experimenterat med platina, rhenium och iridium, men de är alltför sällsynta och dyra, så teknik som bygger på dem skulle vara olönsam.
Experiment Uribe-Romo
Uribe-Romo beslutat att använda ganska vanligt ogiftig titan, tillsats av den organiska molekylen (N-alkyl-2-aminotereftalaty), som uppsamlades ljuset som antenner. Genom inbäddning dessa molekyler i metallorganiska ramar, kan de vara konfigurerade för att fånga ljus av en viss färg intervall, i detta fall - blå.
För att testa hypotesen, forskare uppsamlades fotoreaktom med blå LED-belysning som simulerar vågor av det blå området av det synliga spektrumet. Sedan fotoreaktom kammaren matas långsamt koldioxid partiet. Experimentet visat sig framgångsrik: under reaktionen, är koldioxid som utvecklas i rekonstruerade två former av kol - formiat och formamid (typer av solenergi bränsle), och mer i renad luft.
"Nu måste vi finjustera processen för att producera stora mängder av minskad kol" - säger Uribe-Romo. Han kommer att kontrollera om att starta ett liknande svar våg till andra regioner i det synliga spektrat.
Om det fungerar, forskarna göra betydande framsteg i kampen mot växthusgaser. Sam Romo-Uribe drömmer om växter som kommer att byggas i anslutning till makten, att ta stora koldioxid och återvinna det, vilket resulterar i att tillföra energi till processen tillbaka till ström.
Kanske en dag till och med tak kommer att göras av ett material som renar luften och producerar energi.
"Detta kommer att kräva ny teknik och infrastruktur, - säger Uribe-Romo. - Men det är inte omöjligt ".