Бұл мақала Science X редакциялық процедуралары мен саясатына сәйкес қаралды. Редакторлар мазмұнның тұтастығын қамтамасыз ете отырып, келесі қасиеттерге баса назар аударды:
Климаттың өзгеруі - жаһандық экологиялық мәселе. Климаттың өзгеруінің негізгі себебі - қазба отындарының шамадан тыс жағылуы. Олар жаһандық жылынуға ықпал ететін парниктік газ болып табылатын көмірқышқыл газын (CO2) шығарады. Осыған байланысты бүкіл әлемдегі үкіметтер мұндай көміртегі шығарындыларын шектеу саясатын әзірлеуде. Дегенмен, көміртегі шығарындыларын азайту жеткіліксіз болуы мүмкін. Көмірқышқыл газы шығарындыларын да бақылау қажет. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Осыған байланысты ғалымдар көмірқышқыл газын метанол және құмырсқа қышқылы (HCOOH) сияқты қосылған құнды қосылыстарға химиялық түрлендіруді ұсынады. Соңғысын алу үшін бір протонға және екі электронға эквивалентті гидрид иондарының (H-) көзі қажет. Мысалы, никотинамид аденин динуклеотидінің (NAD+/NADH) тотықсыздану-тотықсыздану жұбы биологиялық жүйелерде гидридтің (H-) генераторы және резервуары болып табылады.
Осыған байланысты Жапонияның Рицумейкан университетінің профессоры Хитоши Тамиаки бастаған зерттеушілер тобы рутений тәрізді NAD+/NADH кешендерін пайдаланып, CO2-ні HCOOH-қа дейін тотықсыздандырудың жаңа химиялық әдісін жасады. Олардың зерттеу нәтижелері 2023 жылдың 13 қаңтарында ChemSusChem журналында жарияланды.
Профессор Тамиаки өз зерттеуінің себебін түсіндіреді. «Жақында NAD+ моделі бар рутений кешені [Ru(bpy)2(pbn)](PF6)2 фотохимиялық екі электронды тотықсыздануға ұшырайтыны көрсетілді. Бұл көрінетін жарықта ацетонитрилдегі (CH3CN) триэтаноламиннің қатысуымен сәйкес NADH типті кешеннің [Ru(bpy))2(pbnHH)](PF6)2 пайда болуына әкелді», - деді ол.
«Сонымен қатар, CO2-ні [Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ ерітіндісіне көпіршіктеп қосу [Ru(bpy)2(pbn)]2+ қалпына келтіреді және формальды иондарды (HCOO-) түзеді. Дегенмен, оның өндіріс жылдамдығы өте төмен. Қысқа. Сондықтан, H-ті CO2-ге айналдыру үшін каталитикалық жүйені жақсарту қажет».
Сондықтан зерттеушілер көмірқышқыл газы шығарындыларын азайтуға көмектесетін әртүрлі реагенттер мен реакция жағдайларын зерттеді. Осы тәжірибелерге сүйене отырып, олар 1,3-.Диметил-2-фенил-2,3-дигидро-1H-бензо[d]имидазол (BIH) қатысуымен тотығу-тотықсыздану жұбының [Ru(bpy)2(pbn)]2+ жарықпен индукцияланған екі электронды тотықсыздануын ұсынды. Сонымен қатар, триэтаноламиннің орнына CH3CN құрамындағы су (H2O) өнімділікті одан әрі жақсартты.

Сонымен қатар, зерттеушілер ядролық магниттік резонанс, циклдік вольтамперметрия және УК-көрінетін спектрофотометрия сияқты әдістерді қолдана отырып, ықтимал реакция механизмдерін зерттеді. Осыған сүйене отырып, олар келесі болжам жасады: Біріншіден, [Ru(bpy)2(pbn)]2+ фотоқоздыру кезінде бос радикал [RuIII(bpy)2(pbn•-)]2+* түзіледі, ол келесі тотықсыздануға ұшырайды: BIH Get [RuII(bpy)2(pbn•-)]2+ және BIH•+. Кейіннен H2O рутений кешенін протондап, [Ru(bpy)2(pbnH•)]2+ және BI• түзеді. Алынған өнім [Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ түзу үшін пропорционалды болады және [Ru(bpy)2(pbn)]2+ қалпына келеді. Содан кейін біріншісі BI• арқылы тотықсызданып, [Ru(bpy)(bpy•−)(pbnHH)]+ түзеді. Бұл кешен H- ды CO2-ге айналдыратын, HCOO- және құмырсқа қышқылын түзетін белсенді катализатор болып табылады.
Зерттеушілер ұсынылған реакцияның жоғары конверсия санына (катализатордың бір мольімен түрлендірілген көмірқышқыл газының моль саны) ие екенін көрсетті – 63.
Зерттеушілер бұл жаңалықтарға қуанып, жаңа жаңартылатын материалдарды алу үшін энергияны (күн сәулесін химиялық энергияға) түрлендірудің жаңа әдісін әзірлеуге үміттенеді.
«Біздің әдісіміз Жердегі көмірқышқыл газының жалпы мөлшерін азайтып, көміртегі циклін сақтауға көмектеседі. Сондықтан ол болашақтағы жаһандық жылынуды азайта алады», - деп қосты профессор Тамиаки. «Сонымен қатар, жаңа органикалық гидридті тасымалдау технологиялары бізге баға жетпес қосылыстар береді».
Қосымша ақпарат: Юсуке Киношита және т.б., NAD+/NADH тотығу-тотықсыздану жұптарының модельдері ретінде рутений кешендерінің көмегімен CO2**-ге жарық әсерінен органикалық гидридтің ауысуы, ChemSusChem (2023). DOI: 10.1002/cssc.202300032

Егер сіз қате, дәлсіздікке тап болсаңыз немесе осы беттегі мазмұнды өңдеуге өтініш бергіңіз келсе, осы форманы пайдаланыңыз. Жалпы сұрақтар бойынша біздің байланыс формамызды пайдаланыңыз. Жалпы пікірлер үшін төмендегі қоғамдық пікірлер бөлімін пайдаланыңыз (нұсқауларды орындаңыз).
Сіздің пікіріңіз біз үшін өте маңызды. Дегенмен, хабарламалардың көптігіне байланысты біз жеке жауап беруге кепілдік бере алмаймыз.
Сіздің электрондық пошта мекенжайыңыз тек электрондық хатты кім жібергенін алушыларға хабарлау үшін пайдаланылады. Сіздің мекенжайыңыз да, алушының мекенжайы да басқа мақсатта пайдаланылмайды. Сіз енгізген ақпарат электрондық поштаңызда пайда болады және Phys.org сайтында ешқандай түрде сақталмайды.
Апта сайынғы және/немесе күнделікті жаңартуларды поштаңызға алыңыз. Сіз кез келген уақытта жазылымнан бас тарта аласыз және біз сіздің деректеріңізді үшінші тараптармен ешқашан бөліспейміз.
Біз контентімізді барлығына қолжетімді етеміз. Science X миссиясын премиум аккаунтпен қолдауды қарастырыңыз.

Қосымша ақпарат алғыңыз келсе, маған электрондық пошта жіберіңіз.
Электрондық пошта:
info@pulisichem.cn
Тел:
+86-533-3149598