Istraživači s VCU-a otkrili su učinkovit katalizator za termokemijsku pretvorbu ugljikovog dioksida u mravlju kiselinu - otkriće koje bi moglo pružiti novu strategiju hvatanja ugljika koja se može smanjiti dok se svijet bori s klimatskim promjenama. Potencijalno važan agens za atmosferski ugljikov dioksid.
„Dobro je poznato da je brzi rast stakleničkih plinova u atmosferi i njihovi štetni učinci na okoliš jedan od glavnih izazova s ​​kojima se čovječanstvo danas suočava“, rekao je glavni autor dr. Shiv N. Khanna, profesor emeritus Commonwealtha na odjelu za fiziku Fakulteta humanističkih znanosti VCU. „Katalitička pretvorba CO2 u korisne kemikalije poput mravlje kiseline (HCOOH) isplativa je alternativna strategija za ublažavanje štetnih učinaka CO2. Mravlja kiselina je tekućina niske toksičnosti koja se lako transportira i skladišti na sobnoj temperaturi. Također se može koristiti kao kemijski prekursor visoke dodane vrijednosti, nosač vodika i moguća buduća zamjena za fosilna goriva.“
Hanna i fizičar istraživač s VCU-a, dr. Turbasu Sengupta, otkrili su da vezani klasteri metalnih halkogenida mogu djelovati kao katalizatori za termokemijsku pretvorbu CO2 u mravlju kiselinu. Njihovi rezultati opisani su u radu pod naslovom „Pretvorba CO2 u mravlju kiselinu podešavanjem kvantnih stanja u klasterima metalnih halkogenida“ objavljenom u časopisu Communications Chemistry of Nature Portfolio.
„Pokazali smo da se, s pravom kombinacijom liganada, reakcijska barijera za pretvaranje CO2 u mravlju kiselinu može značajno smanjiti, što uvelike ubrzava proizvodnju mravlje kiseline“, rekao je Hanna. „Dakle, rekli bismo da bi ovi navedeni katalizatori mogli olakšati ili učiniti sintezu mravlje kiseline izvedivom. Korištenje većih klastera s više mjesta vezanja liganda ili vezanjem učinkovitijih donorskih liganada u skladu je s našim daljnjim poboljšanjima u pretvorbi mravlje kiseline koja se mogu postići u odnosu na ono što je prikazano u računalnim 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 prihvaća elektrone.
„Sada pokazujemo da isti učinak ima veliki potencijal u katalizi temeljenoj na klasterima metalnih halkogenida“, kaže Hanna. „Sposobnost sinteze stabilnih vezanih klastera i kontrola njihove sposobnosti doniranja ili prihvaćanja elektrona otvara novo područje katalize, budući da većina katalitičkih reakcija ovisi o katalizatorima koji doniraju ili prihvaćaju elektrone.“
Jedan od prvih eksperimentalnih znanstvenika u tom području, dr. Xavier Roy, izvanredni profesor kemije na Sveučilištu Columbia, posjetit će VCU 7. travnja na proljetnom simpoziju Odjela za fiziku.
„Surađivat ćemo s njim kako bismo vidjeli kako možemo razviti i implementirati sličan katalizator koristeći njegov eksperimentalni laboratorij“, rekao je Hanna. „Već smo blisko surađivali s njegovom grupom, gdje su sintetizirali novu vrstu magnetskog materijala. Ovaj put on će biti katalizator.“
Pretplatite se na VCU Newsletter na newsletter.vcu.edu i primajte odabrane priče, videozapise, fotografije, isječke vijesti i popise događaja u svoju pristiglu poštu.
CoStar Group najavljuje ulaganje 18 milijuna dolara za VCU za izgradnju CoStar Centra za umjetnost i inovacije