Dësen Artikel gouf am Aklang mat de redaktionelle Prozeduren a Richtlinne vu Science X iwwerpréift. D'Redaktoren hunn déi folgend Qualitéiten ervirgehuewen, wärend se d'Integritéit vum Inhalt séchergestallt hunn:
De Klimawandel ass e weltwäit Ëmweltproblem. De gréissten Deel vum Klimawandel ass déi exzessiv Verbrennung vu fossile Brennstoffer. Si produzéiere Kuelendioxid (CO2), e Treibhausgas, dat zur globaler Erwiermung bäidréit. Dofir entwéckelen Regierungen weltwäit Politik fir dës Kuelestoffemissiounen ze limitéieren. Allerdéngs ass et net ëmmer genuch, nëmmen d'Kuelestoffemissiounen ze reduzéieren. Och d'Kuelestoffemissioune mussen ënner Kontroll bruecht ginn. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
An dësem Kontext proposéieren d'Wëssenschaftler déi chemesch Ëmwandlung vu Kuelendioxid a Wäertverbindungen wéi Methanol a Formesäure (HCOOH). Fir déi leschtgenannt ze produzéieren, ass eng Quell vun Hydridionen (H-) noutwendeg, déi engem Proton an zwee Elektronen entspriechen. Zum Beispill ass d'Reduktiouns-Oxidatiounspaar vum Nikotinamid-Adenin-Dinukleotid (NAD+/NADH) e Generator a Reservoir vun Hydrid (H-) a biologesche Systemer.
Virun dësem Hannergrond huet en Team vu Fuerscher ënnert der Leedung vum Professer Hitoshi Tamiaki vun der Ritsumeikan Universitéit a Japan eng nei chemesch Method entwéckelt, déi Ruthenium-ähnlech NAD+/NADH-Komplexe benotzt, fir CO2 zu HCOOH ze reduzéieren. D'Resultater vun hirer Studie goufen den 13. Januar 2023 an der Zäitschrëft ChemSusChem publizéiert.
De Professer Tamiaki erkläert d'Motivatioun fir seng Fuerschung. „Et gouf viru kuerzem gewisen, datt de Rutheniumkomplex mam NAD+ Modell, [Ru(bpy)2(pbn)](PF6)2, enger photochemescher Reduktioun mat zwee Elektronen ënnerläit. Dëst huet den entspriechende Komplex vum NADH-Typ [Ru(bpy)2(pbnHH)](PF6)2 a Präsenz vun Triethanolamin an Acetonitril (CH3CN) ënner siichtbarem Liicht zustan bruecht“, sot hien.
„Zousätzlech regeneréiert d'Blasen vu CO2 an eng [Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ Léisung [Ru(bpy)2(pbn)]2+ a produzéiert Formiationen (HCOO-). Seng Produktiounsgeschwindegkeet ass awer zimmlech niddreg. Kuerz. Dofir erfuerdert d'Ëmwandlung vu H- a CO2 e verbessert katalytescht System.“
Dofir hunn d'Fuerscher verschidde Reagenzien a Reaktiounsbedingungen ënnersicht, déi hëllefen, d'Kuelendioxidemissiounen ze reduzéieren. Baséierend op dësen Experimenter hunn si eng liichtinduzéiert Zwei-Elektrone-Reduktioun vum Redoxpaar [Ru(bpy)2(pbn)]2+/[Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ a Präsenz vun 1,3-Dimethyl-2-phenyl-2,3-dihydro-1H-benzo[d]imidazol (BIH) virgeschloen. Zousätzlech huet Waasser (H2O) an CH3CN amplaz vun Triethanolamin d'Ausbezuelung weider verbessert.

Zousätzlech hunn d'Fuerscher och potenziell Reaktiounsmechanismen ënnersicht mat Technike wéi Kärmagnetresonanz, zyklischer Voltammetrie an UV-sichtbarer Spektrophotometrie. Baséierend drop hunn si d'Hypothes opgestallt: Als éischt, bei der Photoexzitatioun vun [Ru(bpy)2(pbn)]2+, gëtt de fräie Radikal [RuIII(bpy)2(pbn•-)]2+* geformt, deen déi folgend Reduktioun ënnerläit: BIH Kritt [RuII(bpy)2(pbn•-)]2+ a BIH•+. Duerno protonéiert H2O de Rutheniumkomplex fir [Ru(bpy)2(pbnH•)]2+ a BI• ze bilden. Dat resultéierend Produkt gëtt disproportionéiert fir [Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ ze bilden a geet zréck an [Ru(bpy)2(pbn)]2+. Dee fréiere gëtt dann duerch BI• reduzéiert fir [Ru(bpy)(bpy•−)(pbnHH)]+ ze generéieren. Dëse Komplex ass en aktiven Katalysator, deen H- a CO2 ëmwandelt, wouduerch HCOO- a Formesäure produzéiert ginn.
D'Fuerscher hunn gewisen, datt déi proposéiert Reaktioun eng héich Konversiounszuel huet (d'Zuel vun de Mol Kuelendioxid, déi duerch ee Mol Katalysator ëmgewandelt ginn) – 63.
D'Fuerscher si begeeschtert vun dësen Entdeckungen an hoffen, eng nei Method z'entwéckelen, fir Energie (Sonneliicht a chemesch Energie) ëmzewandelen, fir nei erneierbar Materialien ze produzéieren.
„Eis Method wäert och déi total Quantitéit u Kuelendioxid op der Äerd reduzéieren an hëllefen, de Kuelestoffzyklus z'erhalen. Dofir kann se déi zukünfteg global Erwiermung reduzéieren“, huet de Professer Tamiaki bäigefüügt. „Zousätzlech wäerten eis nei Technologien fir den Transport vun organeschen Hydriden mat wäertvollen Verbindungen versuergen.“
Weider Informatiounen: Yusuke Kinoshita et al., Liichtinduzéierten organeschen Hydridtransfer op CO2** vermittelt duerch Rutheniumkomplexer als Modeller fir NAD+/NADH Redoxkoppelen, ChemSusChem (2023). DOI: 10.1002/cssc.202300032

Wann Dir op en Tippfeeler, eng Ongenauegkeet stéisst oder eng Ufro fir d'Ännerung vum Inhalt op dëser Säit areeche wëllt, benotzt w.e.g. dëse Formulaire. Fir allgemeng Froen, benotzt w.e.g. eise Kontaktformular. Fir allgemeng Feedback, benotzt d'Sektioun fir ëffentlech Kommentarer hei ënnendrënner (befollegt d'Instruktiounen).
Äre Feedback ass eis ganz wichteg. Wéinst der grousser Zuel vu Messagen kënne mir awer keng personaliséiert Äntwert garantéieren.
Är E-Mail-Adress gëtt nëmme benotzt fir den Empfänger matzedeelen, wien d'E-Mail geschéckt huet. Weder Är Adress nach d'Adress vum Empfänger gëtt fir aner Zwecker benotzt. D'Informatiounen, déi Dir aginn hutt, erschéngen an Ärer E-Mail a ginn a kenger Form vu Phys.org gespäichert.
Kritt wöchentlech an/oder deeglech Updates an Ärer Inbox. Dir kënnt Iech zu all Moment ofmellen an mir wäerten Är Donnéeën ni un Drëttpersounen weiderginn.
Mir maachen eis Inhalter fir jiddereen zougänglech. Iwwerleet Iech, d'Missioun vu Science X mat engem Premium-Kont z'ënnerstëtzen.

Wann Dir méi Informatiounen wëllt, schéckt mir w.e.g. eng E-Mail.
E-Mail:
info@pulisichem.cn
Tel.:
+86-533-3149598