Kawanishi, Japonya, 15ê Mijdara 2022an /PRNewswire/ — Pirsgirêkên jîngehê yên wekî guherîna avhewayê, kêmbûna çavkaniyên xwezayî, nemana cureyan, qirêjiya plastîk û birîna daristanan li çaraliyê cîhanê ji ber teqîna nifûsê zêde dibin.
Karbondîoksît (CO2) gazeke serayê ye û yek ji sedemên sereke yên guherîna avhewayê ye. Di vî warî de, pêvajoyek bi navê "fotosenseza sûnî (fotokrijandina CO2)" dikare ji CO2, av û enerjiya rojê madeyên xav ên organîk ji bo sotemenî û kîmyewîyan hilberîne, mîna ku nebat dikin. Di heman demê de, ew belavbûna CO2 jî kêm dikin, ji ber ku CO2 wekî madeyek xav ji bo hilberîna enerjî û çavkaniyên kîmyewî tê bikar anîn. Ji ber vê yekê, fotosenteza sûnî wekî yek ji teknolojiyên kesk ên herî dawî tê hesibandin.
MOF (Çarçoveyên Organîk ên Metalî) materyalên ultraporoz in ku ji komên metalên neorganîk û girêdanên organîk pêk tên. Ew dikarin di asta molekulî de di rêza nanometre de werin kontrol kirin û rûberek mezin heye. Ji ber van taybetmendiyan, MOF dikarin di depokirina gazê, veqetandin, adsorpsiyona metalan, katalîz, radestkirina dermanan, dermankirina avê, sensor, elektrod, fîlter û hwd. de werin bikar anîn. Di demên dawî de, hatiye dîtin ku MOF xwedî şiyana girtina CO2 ne ku dikare CO2-ê fotosentez bike, ango fotosenteza çêkirî.
Xalên kûantûmê, ji aliyekî din ve, materyalên pir zirav in (0.5–9 nm) ku taybetmendiyên wan ên optîkî li gorî qaîdeyên kîmyaya kûantûmê û mekanîka kûantûmê ne. Ji wan re "atomên çêkirî an molekulên çêkirî" tê gotin ji ber ku her xalek kûantûmê tenê ji çend an çend hezar atom an molekulan pêk tê. Di vê rêza mezinahiyê de, asta enerjiyê ya elektronan êdî domdar nîne û ji ber diyardeyek fîzîkî ya ku wekî bandora dorpêçkirina kûantûmê tê zanîn ji hev vediqetin. Di vê rewşê de, dirêjahiya pêlê ya ronahiya derketî dê bi mezinahiya xalên kûantûmê ve girêdayî be. Ev xalên kûantûmê dikarin di fotosenteza çêkirî de jî werin bikar anîn ji ber kapasîteya wan a vegirtina ronahiyê ya bilind, şiyana wan a çêkirina gelek eksîtonan û rûbera mezin.
Hem MOF û hem jî xalên kûantûmê di bin Hevpeymaniya Zanista Kesk de hatine sentezkirin. Berê, wan bi serkeftî materyalên kompozît ên xalên kûantûmê yên MOF bikar anîne da ku asîda formîk wekî katalîzatorek taybetî ji bo fotosenteza sûnî hilberînin. Lêbelê, ev katalîzator di şiklê tozê de ne û divê ev tozên katalîzator di her pêvajoyê de bi parzûnkirinê werin berhev kirin. Ji ber vê yekê, ji ber ku ev pêvajo berdewam nînin, sepandina wan ji bo karanîna pîşesaziyê ya pratîkî dijwar e.
Di bersivê de, Birêz Tetsuro Kajino, Birêz Hirohisa Iwabayashi, û Dr. Ryohei Mori yên ji Green Science Alliance Co., Ltd. teknolojiya xwe bikar anîn da ku van katalîzatorên fotosenteza sûnî yên taybetî li ser pelên tekstîlê yên erzan bêbandor bikin û pêvajoyek nû ji bo hilberîna asîda formîk pêş xistin, ku dikare di sepanên pîşesaziyê yên pratîkî de bi berdewamî bixebite. Piştî temambûna reaksiyona fotosenteza sûnî, ava ku asîda formîk tê de heye dikare ji bo derxistinê were derxistin, û ava teze ya nû dikare dîsa li konteynerê were zêdekirin da ku fotosenteza sûnî bi berdewamî ji nû ve dest pê bike.
Asîda formîk dikare şûna sotemeniya hîdrojenê bigire. Yek ji sedemên sereke yên ku pêşî li belavbûna civaka hîdrojenê li çaraliyê cîhanê digire ev e ku hîdrojen atoma herî biçûk a gerdûnê ye, ji ber vê yekê hilanîna wê dijwar e, û hilberîna tankek hîdrojenê bi bandorek morkirinê ya bilind dê pir biha be. Wekî din, gaza hîdrojenê dikare teqemenî be û xetereyek ewlehiyê çêbike. Ji ber ku asîda formîk şilek e, hilanîna wê wekî sotemeniyek hêsantir e. Ger hewce be, asîda formîk dikare were bikar anîn da ku hilberîna hîdrojenê di cîh de katalîze bike. Wekî din, asîda formîk dikare wekî madeya xav ji bo cûrbecûr kîmyewî were bikar anîn.
Her çend karîgeriya fotosenteza sûnî hîn jî kêm be jî, Hevpeymaniya Zanista Kesk dê ji bo başkirina karîgeriyê têkoşîna xwe bidomîne da ku sepanên pratîkî ji bo fotosenteza sûnî werin danîn.