Natuklasan ng mga mananaliksik ng VCU ang isang epektibong katalista para sa thermochemical conversion ng carbon dioxide tungo sa formic acid — isang tuklas na maaaring magbigay ng isang bagong diskarte sa pagkuha ng carbon na maaaring mabawasan habang ang mundo ay nakikipaglaban sa pagbabago ng klima. Isang potensyal na mahalagang ahente para sa atmospheric carbon dioxide.
“Alam na alam ng lahat na ang mabilis na pagdami ng mga greenhouse gas sa atmospera at ang mga mapaminsalang epekto nito sa kapaligiran ay isa sa mga pangunahing hamong kinakaharap ng sangkatauhan ngayon,” sabi ng nangungunang may-akda na si Dr. Shiv N. Khanna, Commonwealth Professor Emeritus sa departamento ng physics sa Faculty of Humanities VCU. “Ang catalytic conversion ng CO2 sa mga kapaki-pakinabang na kemikal tulad ng formic acid (HCOOH) ay isang cost-effective na alternatibong estratehiya upang mabawasan ang masamang epekto ng CO2. Ang formic acid ay isang likidong mababa ang toxicity na madaling dalhin at iimbak sa ambient temperature. Maaari rin itong gamitin bilang isang high-value-added chemical precursor, hydrogen storage carrier, at isang posibleng pamalit sa fossil fuel sa hinaharap.”
Natuklasan nina Hanna at ng mananaliksik na pisiko ng VCU na si Dr. Turbasu Sengupta na ang mga nakagapos na kumpol ng mga metal chalcogenide ay maaaring magsilbing mga katalista para sa thermochemical conversion ng CO2 tungo sa formic acid. Ang kanilang mga resulta ay inilarawan sa isang papel na pinamagatang "Conversion of CO2 to Formic Acid by Tuning Quantum States in Metal Chalcogenide Clusters" na inilathala sa Communications Chemistry of Nature Portfolio.
“Ipinakita namin na, sa pamamagitan ng tamang kombinasyon ng mga ligand, ang reaction barrier sa pag-convert ng CO2 sa formic acid ay maaaring mabawasan nang malaki, na lubos na magpapabilis sa produksyon ng formic acid,” sabi ni Hanna. “Kaya masasabi namin na ang mga inaangkin na katalistang ito ay maaaring gawing mas madali o mas magagawa ang synthesis ng formic acid. Ang paggamit ng mas malalaking kumpol na may mas maraming ligand binding sites o sa pamamagitan ng paglakip ng mas mahusay na donor ligands ay naaayon sa aming karagdagang mga pagpapabuti sa formic acid conversion na maaaring makamit kumpara sa ipinapakita sa mga computational simulation.”
Ang pag-aaral ay nakabatay sa nakaraang gawain ni Hanna na nagpapakita na ang tamang pagpili ng ligand ay maaaring maging isang superdonor na nag-donate ng mga electron o isang acceptor na tumatanggap ng mga electron ang isang kumpol.
"Ngayon ay ipinapakita namin na ang parehong epekto ay may malaking potensyal sa katalisis batay sa mga metal chalcogenide cluster," sabi ni Hanna. "Ang kakayahang mag-synthesize ng matatag na bonded cluster at kontrolin ang kanilang kakayahang mag-donate o tumanggap ng mga electron ay nagbubukas ng isang bagong larangan ng katalisis, dahil ang karamihan sa mga catalytic reaction ay nakasalalay sa mga catalyst na nag-donate o tumatanggap ng mga electron."
Isa sa mga unang eksperimental na siyentipiko sa larangan, si Dr. Xavier Roy, Associate Professor ng Chemistry sa Columbia University, ay bibisita sa VCU sa Abril 7 para sa Physics Department Spring Symposium.
“Makikipagtulungan kami sa kanya upang makita kung paano namin mabubuo at maipapatupad ang isang katulad na katalista gamit ang kanyang eksperimental na laboratoryo,” sabi ni Hanna. “Nakatrabaho na namin nang malapitan ang kanyang grupo, kung saan sila ay nag-synthesize ng isang bagong uri ng magnetic material. Sa pagkakataong ito, siya ang magiging katalista.”
Mag-subscribe sa VCU Newsletter sa newsletter.vcu.edu at makatanggap ng mga piling kuwento, video, larawan, balita, at listahan ng mga kaganapan sa iyong inbox.
Inanunsyo ng CoStar Group ang $18 Milyon para sa VCU upang Itayo ang CoStar Arts and Innovation Center