Бул макала Science Xтин редакциялык жол-жоболоруна жана саясатына ылайык каралып чыкты. Редакторлор мазмундун бүтүндүгүн камсыз кылуу менен бирге төмөнкү сапаттарды баса белгилешти:
Климаттын өзгөрүшү глобалдык экологиялык көйгөй болуп саналат. Климаттын өзгөрүшүнө негизги салым кошкон фактор - казылып алынган отундун ашыкча күйгүзүлүшү. Алар глобалдык жылуулукка өбөлгө түзгөн парник газы болгон көмүр кычкыл газын (CO2) бөлүп чыгарышат. Муну эске алуу менен, дүйнө жүзү боюнча өкмөттөр мындай көмүртек эмиссиясын чектөө саясатын иштеп чыгууда. Бирок, жөн гана көмүртек эмиссиясын азайтуу жетишсиз болушу мүмкүн. Көмүр кычкыл газынын эмиссиясын да көзөмөлдөө керек. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Бул жагынан алганда, окумуштуулар көмүр кычкыл газын метанол жана кумурска кислотасы (HCOOH) сыяктуу кошумча нарк кошулмаларына химиялык түрдө айландырууну сунушташат. Акыркысын алуу үчүн бир протонго жана эки электронго барабар болгон гидрид иондорунун (H-) булагы талап кылынат. Мисалы, никотинамид аденин динуклеотидинин (NAD+/NADH) калыбына келтирүү-кычкылдануу жубу биологиялык системаларда гидриддин (H-) генератору жана резервуары болуп саналат.
Ушул жагдайда, Япониянын Рицумейкан университетинин профессору Хитоши Тамиаки жетектеген изилдөөчүлөр тобу рутенийге окшош NAD+/NADH комплекстерин колдонуп, CO2ди HCOOHго чейин калыбына келтирүүнүн жаңы химиялык ыкмасын иштеп чыгышты. Алардын изилдөөсүнүн жыйынтыктары 2023-жылдын 13-январында ChemSusChem журналында жарыяланган.
Профессор Тамиаки өзүнүн изилдөөсүнүн мотивациясын мындайча түшүндүрөт: "Жакында эле NAD+ моделиндеги рутений комплекси [Ru(bpy)2(pbn)](PF6)2 фотохимиялык эки электрондуу калыбына келүүгө дуушар болору көрсөтүлдү. Ал ацетонитрилдеги (CH3CN) триэтаноламиндин катышуусунда көрүнгөн жарыктын астында тиешелүү NADH тибиндеги комплексти [Ru(bpy))2(pbnHH)](PF6)2 пайда кылды", - деди ал.
"Мындан тышкары, CO2ни [Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ эритмесине көбүктөө [Ru(bpy)2(pbn)]2+ калыбына келтирет жана формат иондорун (HCOO-) пайда кылат. Бирок, анын өндүрүш ылдамдыгы өтө төмөн. Кыска. Ошондуктан, H-ди CO2ге айландыруу үчүн каталитикалык системаны жакшыртуу талап кылынат."
Ошондуктан, изилдөөчүлөр көмүр кычкыл газынын бөлүнүп чыгышын азайтууга жардам берген ар кандай реагенттер менен реакция шарттарын изилдешкен. Бул эксперименттердин негизинде алар 1,3-.Диметил-2-фенил-2,3-дигидро-1H-бензо[d]имидазолдун (BIH) катышуусунда жарык менен индукцияланган кычкылдануу-калыбына келтирүү жубун [Ru(bpy)2(pbn)]2+ эки электрондуу калыбына келтирүүнү сунушташкан. Мындан тышкары, триэтаноламиндин ордуна CH3CNдеги суу (H2O) түшүмдү ого бетер жакшырткан.

Мындан тышкары, изилдөөчүлөр ядролук магниттик-резонанстык, циклдик вольтамперметрия жана ультрафиолет-көрүнүүчү спектрофотометрия сыяктуу ыкмаларды колдонуу менен потенциалдуу реакция механизмдерин изилдешкен. Буга таянып, алар төмөнкүдөй гипотеза коюшкан: Биринчиден, [Ru(bpy)2(pbn)]2+ фотокозголуусунда, төмөнкү калыбына келүүгө дуушар болгон эркин радикал [RuIII(bpy)2(pbn•-)]2+ пайда болот: BIH Get [RuII(bpy)2(pbn•-)]2+ жана BIH•+. Андан кийин, H2O рутений комплексин протондоп, [Ru(bpy)2(pbnH•)]2+ жана BI• пайда кылат. Алынган продукт [Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ пайда кылуу үчүн диспропорцияланат жана [Ru(bpy)2(pbn)]2+ кайтып келет. Андан кийин биринчиси BI• менен калыбына келтирилип, [Ru(bpy)(bpy•−)(pbnHH)]+ пайда болот. Бул комплекс H- ды CO2 ге айландыруучу, HCOO- жана кумурска кислотасын өндүрүүчү активдүү катализатор болуп саналат.
Изилдөөчүлөр сунушталган реакциянын конверсия саны жогору экенин көрсөтүштү (бир мол катализатор тарабынан конверсияланган көмүр кычкыл газынын мол саны) – 63.
Изилдөөчүлөр бул ачылыштарга кубанып, жаңы кайра жаралуучу материалдарды өндүрүү үчүн энергияны (күн нурун химиялык энергияга) айландыруунун жаңы ыкмасын иштеп чыгууга үмүттөнүшүүдө.
«Биздин ыкма ошондой эле Жердеги көмүр кычкыл газынын жалпы көлөмүн азайтып, көмүртек циклин сактоого жардам берет. Ошондуктан, ал келечектеги глобалдык жылуулукту азайта алат», - деп кошумчалады профессор Тамиаки. «Мындан тышкары, жаңы органикалык гидрид ташуу технологиялары бизге баа жеткис кошулмаларды берет».
Кошумча маалымат: Юсуке Киношита ж.б., NAD+/NADH кычкылдануу-калыбына келүү жуптары үчүн моделдер катары рутений комплекстери аркылуу CO2** га жарыктын таасири менен органикалык гидриддин өтүшү, ChemSusChem (2023). DOI: 10.1002/cssc.202300032

Эгерде сиз катага, так эместикке туш болсоңуз же ушул баракчадагы мазмунду түзөтүү өтүнүчүн жөнөткүңүз келсе, бул форманы колдонуңуз. Жалпы суроолор боюнча байланыш формасын колдонуңуз. Жалпы пикир алуу үчүн төмөндөгү коомдук комментарийлер бөлүмүн колдонуңуз (көрсөтмөлөрдү аткарыңыз).
Сиздин пикириңиз биз үчүн абдан маанилүү. Бирок, билдирүүлөр көп болгондуктан, биз жекелештирилген жоопту кепилдей албайбыз.
Сиздин электрондук почта дарегиңиз электрондук катты ким жөнөткөнүн алуучуларга билдирүү үчүн гана колдонулат. Сиздин дарегиңиз да, алуучунун дареги да башка максаттарда колдонулбайт. Сиз киргизген маалымат электрондук почтаңызда пайда болот жана Phys.org тарабынан эч кандай формада сакталбайт.
Жумалык жана/же күнүмдүк жаңыртууларды электрондук почтаңызга алыңыз. Каалаган убакта жазылуудан баш тарта аласыз жана биз сиздин маалыматыңызды эч качан үчүнчү жактар ​​менен бөлүшпөйбүз.
Биз контентибизди баарына жеткиликтүү кылабыз. Science Xтин миссиясын премиум аккаунт менен колдоону карап көрүңүз.

Көбүрөөк маалымат алгыңыз келсе, мага электрондук кат жөнөтүңүз.
Электрондук почта:
info@pulisichem.cn
Тел:
+86-533-3149598