Istraživači sa Univerziteta VCU otkrili su efikasan katalizator za termohemijsku konverziju ugljen-dioksida u mravlju kiselinu - otkriće koje bi moglo pružiti novu strategiju hvatanja ugljenika koja se može smanjiti dok se svijet bori s klimatskim promjenama. Potencijalno važan agens za atmosferski ugljen-dioksid.
„Dobro je poznato da je brzi rast stakleničkih plinova u atmosferi i njihovi štetni utjecaji na okoliš jedan od glavnih izazova s ​​kojima se čovječanstvo danas suočava“, rekao je glavni autor dr. Shiv N. Khanna, profesor emeritus Commonwealtha na odsjeku za fiziku Fakulteta humanističkih nauka VCU. „Katalitička konverzija CO2 u korisne hemikalije poput mravlje kiseline (HCOOH) je isplativa alternativna strategija za ublažavanje negativnih učinaka CO2. Mravlja kiselina je tekućina niske toksičnosti koja se lako transportira i skladišti na sobnoj temperaturi. Također se može koristiti kao hemijski prekursor visoke dodane vrijednosti, nosač za skladištenje vodika i moguća buduća zamjena za fosilna goriva.“
Hanna i fizičar-istraživač sa VCU-a, dr. Turbasu Sengupta, otkrili su da vezani klasteri metalnih halkogenida mogu djelovati kao katalizatori za termohemijsku konverziju CO2 u mravlju kiselinu. Njihovi rezultati su opisani u radu pod nazivom „Konverzija CO2 u mravlju kiselinu podešavanjem kvantnih stanja u klasterima metalnih halkogenida“ objavljenom u časopisu Communications Chemistry of Nature Portfolio.
„Pokazali smo da se, uz pravu kombinaciju liganada, reakcijska barijera za pretvaranje CO2 u mravlju kiselinu može značajno smanjiti, što uveliko ubrzava proizvodnju mravlje kiseline“, rekao je Hanna. „Dakle, rekli bismo da bi ovi navedeni katalizatori mogli olakšati ili učiniti sintezu mravlje kiseline izvodljivijom. Upotreba većih klastera s više mjesta za vezivanje liganda ili vezivanjem efikasnijih donorskih liganada u skladu je s našim daljnjim poboljšanjima u konverziji mravlje kiseline koja se mogu postići u odnosu na ono što je prikazano u računarskim simulacijama.“
Studija se nadovezuje na Hannin prethodni rad koji pokazuje da pravi izbor liganda može pretvoriti klaster u superdonor koji donira elektrone ili akceptor koji prihvata elektrone.
„Sada pokazujemo da isti efekat ima veliki potencijal u katalizi zasnovanoj na klasterima metalnih halkogenida“, kaže Hanna. „Sposobnost sinteze stabilnih vezanih klastera i kontrola njihove sposobnosti da doniraju ili prihvataju elektrone otvara novo polje katalize, budući da većina katalitičkih reakcija zavisi od katalizatora koji doniraju ili prihvataju elektrone.“
Jedan od prvih eksperimentalnih naučnika u ovoj oblasti, dr. Xavier Roy, vanredni profesor hemije na Univerzitetu Columbia, posjetit će VCU 7. aprila na Proljetnom simpoziju Odsjeka za fiziku.
„Sarađivat ćemo s njim kako bismo vidjeli kako možemo razviti i implementirati sličan katalizator koristeći njegov eksperimentalni laboratorij“, rekao je Hanna. „Već smo blisko sarađivali s njegovom grupom, gdje su sintetizirali novu vrstu magnetskog materijala. Ovaj put će on biti katalizator.“
Pretplatite se na VCU bilten na newsletter.vcu.edu i primajte odabrane priče, videozapise, fotografije, vijesti i popise događaja u svoj inbox.
CoStar Group najavljuje ulaganje 18 miliona dolara za VCU za izgradnju CoStar Centra za umjetnost i inovacije