Гэты артыкул быў рэцэнзаваны ў адпаведнасці з рэдакцыйнымі працэдурамі і палітыкай часопіса Science X. Рэдактары падкрэслілі наступныя якасці, забяспечваючы пры гэтым цэласнасць зместу:
Змяненне клімату — глабальная экалагічная праблема. Асноўным фактарам змены клімату з'яўляецца празмернае спальванне выкапнёвага паліва. Яно выпрацоўвае вуглякіслы газ (CO2), парніковы газ, які спрыяе глабальнаму пацяпленню. У святле гэтага ўрады па ўсім свеце распрацоўваюць палітыку па абмежаванні такіх выкідаў вугляроду. Аднак простага скарачэння выкідаў вугляроду можа быць недастаткова. Выкіды вуглякіслага газу таксама неабходна кантраляваць. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
У сувязі з гэтым навукоўцы прапануюць хімічнае пераўтварэнне вуглякіслага газу ў такія карысныя злучэнні, як метанол і мурашыная кіслата (HCOOH). Для атрымання апошняй патрабуецца крыніца гідрыдных іонаў (H-), якія эквівалентныя аднаму пратону і двум электронам. Напрыклад, пара аднаўлення-акіслення нікацінамідадэніндынуклеатыду (NAD+/NADH) з'яўляецца генератарам і рэзервуарам гідрыду (H-) у біялагічных сістэмах.
Улічваючы гэта, каманда даследчыкаў пад кіраўніцтвам прафесара Хітосі Таміякі з Універсітэта Рыцумейкан (Японія) распрацавала новы хімічны метад з выкарыстаннем рутэнійпадобных комплексаў NAD+/NADH для аднаўлення CO2 да HCOOH. Вынікі іх даследавання былі апублікаваныя ў часопісе ChemSusChem 13 студзеня 2023 года.
Прафесар Таміякі тлумачыць матывацыю свайго даследавання. «Нядаўна было паказана, што комплекс рутэнія з мадэллю NAD+, [Ru(bpy)2(pbn)](PF6)2, падвяргаецца фотахімічнаму двухэлектроннаму аднаўленню. Гэта прывяло да ўтварэння адпаведнага комплексу тыпу NADH [Ru(bpy))2(pbnHH)](PF6)2 у прысутнасці трыэтаналаміну ў ацэтанітрыле (CH3CN) пад бачным святлом», — сказаў ён.
«Акрамя таго, барботаванне CO2 у раствор [Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ рэгенеруе [Ru(bpy)2(pbn)]2+ і ўтварае іоны фарыяту (HCOO-). Аднак хуткасць яго вытворчасці даволі нізкая. Кароткая. Такім чынам, пераўтварэнне H- у CO2 патрабуе палепшанай каталітычнай сістэмы».
Такім чынам, даследчыкі даследавалі розныя рэагенты і ўмовы рэакцый, якія дапамагаюць знізіць выкіды вуглякіслага газу. На падставе гэтых эксперыментаў яны прапанавалі светлаіндукаванае двухэлектроннае аднаўленне акісляльна-аднаўленчай пары [Ru(bpy)2(pbn)]2+/[Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ у прысутнасці 1,3-. Дыметыл-2-феніл-2,3-дыгідра-1H-бенза[d]імідазолу (BIH). Акрамя таго, вада (H2O) у CH3CN замест трыэтаналаміну яшчэ больш палепшыла выхад.

Акрамя таго, даследчыкі таксама даследавалі патэнцыйныя механізмы рэакцый з выкарыстаннем такіх метадаў, як ядзерны магнітны рэзананс, цыклічная вальтамперыметрыя і УФ-бачная спектрафатаметрыя. Зыходзячы з гэтага, яны выказалі гіпотэзу: спачатку пры фотаўзбуджэнні [Ru(bpy)2(pbn)]2+ утвараецца свабодны радыкал [RuIII(bpy)2(pbn•-)]2+*, які падвяргаецца наступнаму аднаўленню: BIH. Атрымліваюцца [RuII(bpy)2(pbn•-)]2+ і BIH•+. Пасля гэтага H2O пратануе рутэніевы комплекс, утвараючы [Ru(bpy)2(pbnH•)]2+ і BI•. Атрыманы прадукт падвяргаецца непрапарцыяніроўцы з утварэннем [Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ і вяртаецца да [Ru(bpy)2(pbn)]2+. Затым першы аднаўляецца BI• з утварэннем [Ru(bpy)(bpy•−)(pbnHH)]+. Гэты комплекс з'яўляецца актыўным каталізатарам, які пераўтварае H⁻ у CO₂, утвараючы HCOO⁻ і мурашыную кіслату.
Даследчыкі паказалі, што прапанаваная рэакцыя мае высокі лік канверсіі (колькасць моляў вуглякіслага газу, пераўтвораных адным молям каталізатара) — 63.
Даследчыкі ў захапленні ад гэтых адкрыццяў і спадзяюцца распрацаваць новы метад пераўтварэння энергіі (сонечнага святла ў хімічную энергію) для вытворчасці новых аднаўляльных матэрыялаў.
«Наш метад таксама скароціць агульную колькасць вуглякіслага газу на Зямлі і дапаможа падтрымліваць вугляродны цыкл. Такім чынам, ён можа паменшыць глабальнае пацяпленне ў будучыні», — дадаў прафесар Таміякі. «Акрамя таго, новыя тэхналогіі транспарту арганічных гідрыдаў забяспечаць нас неацэннымі злучэннямі».
Дадатковая інфармацыя: Юсуке Кіношыта і інш., Святлоіндукаваны перанос арганічнага гідрыду на CO2**, апасродкаваны комплексамі рутэнія ў якасці мадэляў для акісляльна-аднаўленчых пар NAD+/NADH, ChemSusChem (2023). DOI: 10.1002/cssc.202300032

Калі вы сутыкнуліся з памылкай друку, недакладнасцю або жадаеце адправіць запыт на рэдагаванне зместу на гэтай старонцы, калі ласка, скарыстайцеся гэтай формай. Па агульных пытаннях, калі ласка, скарыстайцеся нашай кантактнай формай. Для агульных водгукаў скарыстайцеся раздзелам публічных каментарыяў ніжэй (выконвайце інструкцыі).
Ваша меркаванне вельмі важнае для нас. Аднак з-за вялікай колькасці паведамленняў мы не можам гарантаваць персаналізаваны адказ.
Ваш адрас электроннай пошты выкарыстоўваецца толькі для таго, каб паведаміць атрымальнікам, хто адправіў ліст. Ні ваш адрас, ні адрас атрымальніка не будуць выкарыстоўвацца для якіх-небудзь іншых мэтаў. Уведзеная вамі інфармацыя будзе адлюстроўвацца ў вашым лісце і не будзе захоўвацца Phys.org у якой-небудзь форме.
Атрымлівайце штотыднёвыя і/або штодзённыя абнаўленні ў вашу паштовую скрыню. Вы можаце адпісацца ў любы час, і мы ніколі не будзем перадаваць вашы дадзеныя трэцім асобам.
Мы робім наш кантэнт даступным для ўсіх. Падумайце аб падтрымцы місіі Science X з дапамогай прэміум-акаўнта.

Калі вы хочаце атрымаць больш інфармацыі, калі ласка, дашліце мне ліст.
Электронная пошта：
info@pulisichem.cn
Тэл.：
+86-533-3149598