VCU зерттеушілері көмірқышқыл газын құмырсқа қышқылына термохимиялық түрлендірудің тиімді катализаторын тапты — бұл жаңалық әлем климаттың өзгеруімен күресіп жатқанда азайтылуы мүмкін жаңа көміртекті ұстау стратегиясын ұсына алады. Атмосфералық көмірқышқыл газы үшін маңызды агент.
«Атмосферадағы парниктік газдардың тез өсуі және олардың қоршаған ортаға зиянды әсері бүгінгі таңда адамзат алдында тұрған негізгі міндеттердің бірі екені белгілі», - деді жетекші автор, Гуманитарлық ғылымдар факультетінің физика кафедрасының құрметті профессоры доктор Шив Н. Ханна. «СО2-ні құмырсқа қышқылы (HCOOH) сияқты пайдалы химиялық заттарға каталитикалық түрлендіру СО2-нің жағымсыз әсерлерін азайтудың тиімді балама стратегиясы болып табылады. Құмырсқа қышқылы - қоршаған орта температурасында тасымалдау және сақтау оңай төмен уыттылық сұйықтық. Оны сонымен қатар жоғары қосылған құнды химиялық прекурсор, сутегі сақтау тасымалдаушысы және болашақта қазба отынының орнын басатын зат ретінде пайдалануға болады».
Ханна және VCU зерттеу физигі доктор Турбасу Сенгупта металл халькогенидтерінің байланысқан кластерлері CO2-нің құмырсқа қышқылына термохимиялық түрленуі үшін катализатор ретінде әрекет ете алатынын анықтады. Олардың нәтижелері Communications Chemistry of Nature Portfolio журналында жарияланған «Металл халькогенид кластерлеріндегі кванттық күйлерді реттеу арқылы CO2-нің құмырсқа қышқылына түрленуі» атты мақалада сипатталған.
«Біз лигандтардың дұрыс үйлесімі арқылы CO2-ні құмырсқа қышқылына айналдыру реакциясының кедергісін айтарлықтай төмендетуге болатынын, бұл құмырсқа қышқылының өндірісін айтарлықтай жылдамдататынын көрсеттік», - деді Ханна. «Сондықтан біз бұл катализаторлар құмырсқа қышқылының синтезін жеңілдетуі немесе мүмкін етуі мүмкін деп айтар едік. Лиганд байланыстыратын орындары көбірек үлкен кластерлерді пайдалану немесе тиімдірек донорлық лигандтарды бекіту арқылы құмырсқа қышқылының конверсиясын одан әрі жақсартуға есептеу модельдеуінде көрсетілгеннен гөрі қол жеткізуге болады».
Бұл зерттеу Ханнаның лигандты дұрыс таңдау кластерді электрондарды беретін супердонорға немесе электрондарды қабылдайтын акцепторға айналдыра алатынын көрсететін бұрынғы жұмысына негізделген.
«Енді біз металл халькогенидті кластерлерге негізделген катализде дәл осындай әсердің үлкен әлеуетке ие екенін көрсетеміз», - дейді Ханна. «Тұрақты байланысқан кластерлерді синтездеу және олардың электрондарды беру немесе қабылдау қабілетін бақылау мүмкіндігі катализдің жаңа саласын ашады, себебі каталитикалық реакциялардың көпшілігі электрондарды беретін немесе қабылдайтын катализаторларға тәуелді».
Осы саладағы алғашқы эксперименталды ғалымдардың бірі, Колумбия университетінің химия кафедрасының доценті доктор Ксавье Рой 7 сәуірде физика кафедрасының көктемгі симпозиумына қатысу үшін VCU-ға келеді.
«Біз онымен бірге оның тәжірибелік зертханасын пайдаланып ұқсас катализаторды қалай әзірлеп, енгізуге болатынын қарастырамыз», - деді Ханна. «Біз оның тобымен тығыз жұмыс істедік, онда олар жаңа типтегі магниттік материалды синтездеді. Бұл жолы ол катализатор болады».
newsletter.vcu.edu сайтындағы VCU ақпараттық бюллетеніне жазылыңыз және электрондық поштаңызға іріктелген әңгімелерді, бейнелерді, фотосуреттерді, жаңалықтар клиптерін және іс-шаралар тізімдерін алыңыз.
CoStar Group компаниясы CoStar өнер және инновация орталығын салу үшін VCU-ға 18 миллион доллар бөлуді жариялады