Makala haya yamepitiwa kwa mujibu wa taratibu na sera za uhariri za Science X. Wahariri wamesisitiza sifa zifuatazo huku wakihakikisha uadilifu wa maudhui:
Mabadiliko ya hali ya hewa ni tatizo la mazingira duniani. Mchangiaji mkuu wa mabadiliko ya hali ya hewa ni uchomaji kupita kiasi wa mafuta ya visukuku. Huzalisha kaboni dioksidi (CO2), gesi chafu inayochangia ongezeko la joto duniani. Kwa kuzingatia hili, serikali kote ulimwenguni zinaendeleza sera za kupunguza uzalishaji wa kaboni. Hata hivyo, kupunguza tu uzalishaji wa kaboni kunaweza kutotosha. Uzalishaji wa kaboni dioksidi pia unahitaji kudhibitiwa. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Katika suala hili, wanasayansi wanapendekeza ubadilishaji wa kemikali wa kaboni dioksidi kuwa misombo iliyoongezwa thamani kama vile methanoli na asidi fomi (HCOOH). Ili kutoa mwisho, chanzo cha ioni za hidridi (H-), ambazo ni sawa na protoni moja na elektroni mbili, kinahitajika. Kwa mfano, jozi ya kupunguza-oksidi ya nikotinamidi adenine dinukleotidi (NAD+/NADH) ni jenereta na hifadhi ya hidridi (H-) katika mifumo ya kibiolojia.
Kutokana na hali hii, timu ya watafiti iliyoongozwa na Profesa Hitoshi Tamiaki kutoka Chuo Kikuu cha Ritsumeikan, Japani, ilibuni mbinu mpya ya kemikali kwa kutumia michanganyiko ya NAD+/NADH inayofanana na ruthenium ili kupunguza CO2 hadi HCOOH. Matokeo ya utafiti wao yalichapishwa katika jarida la ChemSusChem mnamo Januari 13, 2023.
Profesa Tamiaki anaelezea motisha ya utafiti wake. "Hivi majuzi ilionyeshwa kuwa mchanganyiko wa ruthenium wenye modeli ya NAD+, [Ru(bpy)2(pbn)](PF6)2, hupitia upunguzaji wa elektroni mbili za photochemical. Ilisababisha mchanganyiko wa aina ya NADH unaolingana [Ru(bpy) )2 (pbnHH)](PF6)2 mbele ya triethanolamine katika asetonitrile (CH3CN) chini ya mwanga unaoonekana," alisema.
"Zaidi ya hayo, kuiburudisha CO2 katika myeyusho wa [Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ huzalisha upya [Ru(bpy)2(pbn)]2+ na hutoa ioni za umbo (HCOO-). Hata hivyo, kasi yake ya uzalishaji ni ndogo sana. Ni fupi. Kwa hivyo, kubadilisha H- kuwa CO2 kunahitaji mfumo bora wa kichocheo."
Kwa hivyo, watafiti wamechunguza vitendanishi mbalimbali na hali za mmenyuko zinazosaidia kupunguza uzalishaji wa kaboni dioksidi. Kulingana na majaribio haya, walipendekeza upunguzaji wa elektroni mbili unaosababishwa na mwanga wa jozi ya redoksi [Ru(bpy)2(pbn)]2+/[Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ mbele ya 1, 3-. Dimethyl-2-phenyl-2,3-dihydro-1H-benzo[d]imidazole (BIH). Zaidi ya hayo, maji (H2O) katika CH3CN badala ya triethanolamine yaliboresha zaidi mavuno.

Zaidi ya hayo, watafiti pia walichunguza mifumo inayowezekana ya mmenyuko kwa kutumia mbinu kama vile mwangwi wa sumaku ya nyuklia, voltammetri ya mzunguko na spektrofotometri inayoonekana kwa UV. Kulingana na hili, walidhani: Kwanza, baada ya msisimko wa picha wa [Ru(bpy)2(pbn)]2+, radical huru [RuIII(bpy)2(pbn•-)]2+* huundwa, ambayo hupitia upunguzaji ufuatao: BIH Get [RuII(bpy)2(pbn•-)]2+ na BIH•+. Baadaye, H2O hutengeneza protoni tata ya ruthenium ili kuunda [Ru(bpy)2(pbnH•)]2+ na BI•. Bidhaa inayotokana hugawanywa ili kuunda [Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ na hurudi kwa [Ru(bpy)2(pbnHH)]2+. Ya kwanza kisha hupunguzwa na BI• ili kutoa [Ru(bpy)(bpy•−)(pbnHH)]+. Mchanganyiko huu ni kichocheo kinachofanya kazi kinachobadilisha H- kuwa CO2, na kutoa HCOO- na asidi ya fomi.
Watafiti walionyesha kwamba mmenyuko uliopendekezwa una idadi kubwa ya ubadilishaji (idadi ya molekuli za kaboni dioksidi zilizobadilishwa na molekuli moja ya kichocheo) - 63.
Watafiti wamefurahishwa na uvumbuzi huu na wanatumai kubuni mbinu mpya ya kubadilisha nishati (mwanga wa jua kuwa nishati ya kemikali) ili kutoa nyenzo mpya zinazoweza kutumika tena.
"Mbinu yetu pia itapunguza jumla ya kaboni dioksidi Duniani na kusaidia kudumisha mzunguko wa kaboni. Kwa hivyo, inaweza kupunguza ongezeko la joto duniani katika siku zijazo," Profesa Tamiaki aliongeza. "Zaidi ya hayo, teknolojia mpya za usafirishaji wa hidridi za kikaboni zitatupatia misombo yenye thamani kubwa."
Taarifa zaidi: Yusuke Kinoshita et al., Uhamisho wa hidridi hai inayosababishwa na mwanga hadi CO2** unaosababishwa na ruthenium complexes kama mifano ya wanandoa wa redoksi wa NAD+/NADH, ChemSusChem (2023). DOI: 10.1002/cssc.202300032

Ukikutana na kosa la kuandika, kutokuwa sahihi, au ungependa kuwasilisha ombi la kuhariri maudhui kwenye ukurasa huu, tafadhali tumia fomu hii. Kwa maswali ya jumla, tafadhali tumia fomu yetu ya mawasiliano. Kwa maoni ya jumla, tumia sehemu ya maoni ya umma iliyo hapa chini (fuata maagizo).
Maoni yako ni muhimu sana kwetu. Hata hivyo, kutokana na wingi wa ujumbe, hatuwezi kuhakikisha jibu linalokufaa.
Anwani yako ya barua pepe inatumika tu kuwaambia wapokeaji waliotuma barua pepe. Anwani yako wala anwani ya mpokeaji haitatumika kwa madhumuni mengine yoyote. Taarifa utakayoingiza itaonekana kwenye barua pepe yako na haitahifadhiwa na Phys.org kwa namna yoyote.
Pokea masasisho ya kila wiki na/au ya kila siku kwenye kikasha chako. Unaweza kujiondoa wakati wowote na hatutawahi kushiriki maelezo yako na wahusika wengine.
Tunawezesha maudhui yetu kufikiwa na kila mtu. Fikiria kuunga mkono dhamira ya Science X kwa kutumia akaunti ya malipo.

Ikiwa ungependa maelezo zaidi, tafadhali nitumie barua pepe.
Barua pepe：
info@pulisichem.cn
Simu：
+86-533-3149598