VCU araştırmacıları, karbondioksitin formik aside termokimyasal dönüşümü için etkili bir katalizör keşfetti; bu keşif, dünyanın iklim değişikliğiyle mücadele ettiği bir dönemde, ölçeklendirilebilen yeni bir karbon yakalama stratejisi sağlayabilir. Atmosferik karbondioksit için potansiyel olarak önemli bir madde.
“Atmosferdeki sera gazlarının hızlı artışı ve çevre üzerindeki zararlı etkilerinin, günümüzde insanlığın karşı karşıya olduğu en büyük zorluklardan biri olduğu iyi bilinmektedir,” diyor çalışmanın baş yazarı, VCU Beşeri Bilimler Fakültesi Fizik Bölümü Emekli Profesörü Dr. Shiv N. Khanna. “CO2'nin formik asit (HCOOH) gibi faydalı kimyasallara katalitik dönüşümü, CO2'nin olumsuz etkilerini azaltmak için uygun maliyetli bir alternatif stratejidir. Formik asit, taşınması ve ortam sıcaklığında depolanması kolay, düşük toksisiteli bir sıvıdır. Ayrıca yüksek katma değerli bir kimyasal öncü madde, hidrojen depolama taşıyıcısı ve olası bir gelecekteki fosil yakıt ikamesi olarak da kullanılabilir.”
Hanna ve VCU araştırma fizikçisi Dr. Turbasu Sengupta, metal kalkojenitlerin bağlı kümelerinin, CO2'nin formik aside termokimyasal dönüşümü için katalizör görevi görebileceğini keşfettiler. Sonuçları, Communications Chemistry of Nature Portfolio'da yayınlanan "Metal Kalkojenit Kümelerinde Kuantum Durumlarının Ayarlanmasıyla CO2'nin Formik Asite Dönüştürülmesi" başlıklı makalede açıklanmıştır.
Hanna, “Doğru ligand kombinasyonuyla, CO2'yi formik aside dönüştürme reaksiyon bariyerinin önemli ölçüde düşürülebileceğini ve formik asit üretiminin büyük ölçüde hızlandırılabileceğini gösterdik,” dedi. “Bu nedenle, iddia edilen bu katalizörlerin formik asit sentezini daha kolay veya daha uygulanabilir hale getirebileceğini söyleyebiliriz. Daha fazla ligand bağlama bölgesine sahip daha büyük kümelerin kullanılması veya daha verimli verici ligandların eklenmesi, hesaplamalı simülasyonlarda gösterilenin ötesinde formik asit dönüşümünde daha fazla iyileştirme sağlanabileceği yönündeki iddialarımızla uyumludur.”
Bu çalışma, Hanna'nın daha önceki çalışmalarına dayanarak, doğru ligand seçiminin bir kümeyi elektron veren bir süper vericiye veya elektron alan bir alıcıya dönüştürebileceğini göstermektedir.
Hanna, “Şimdi aynı etkinin metal kalkojenit kümelerine dayalı katalizde de büyük bir potansiyele sahip olduğunu gösteriyoruz” diyor. “Kararlı bağlı kümeleri sentezleme ve elektron verme veya alma yeteneklerini kontrol etme becerisi, kataliz alanında yeni bir kapı açıyor, çünkü çoğu katalitik reaksiyon elektron veren veya alan katalizörlere bağlıdır.”
Alanında deneysel çalışmalar yapan ilk bilim insanlarından biri olan Columbia Üniversitesi Kimya Bölümü Doçenti Dr. Xavier Roy, Fizik Bölümü Bahar Sempozyumu için 7 Nisan'da VCU'yu ziyaret edecek.
Hanna, "Onun deneysel laboratuvarını kullanarak benzer bir katalizörü nasıl geliştirebileceğimizi ve uygulayabileceğimizi görmek için onunla birlikte çalışacağız," dedi. "Daha önce de onun grubuyla yakın bir şekilde çalıştık ve yeni bir manyetik malzeme türü sentezlediler. Bu sefer katalizör kendisi olacak."
VCU Haber Bültenine newsletter.vcu.edu adresinden abone olun ve seçilmiş haberler, videolar, fotoğraflar, haber özetleri ve etkinlik duyurularını e-posta kutunuza alın.
CoStar Grubu, CoStar Sanat ve İnovasyon Merkezi'nin inşası için VCU'ya 18 milyon dolarlık yatırım yapacağını duyurdu.