Химики придумали новый механизм фотосинтеза
Москва, 10:22, 23 Июн 2017, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.
Группа химиков из США и Аргентины сообщила о новой технологии механизма фотосинтеза для сокращения выбросов диоксида углерода.
Исследователи использовали синтетический наноматериал, который сочетает в себе высокую редукционную способность оксида меди (Cu2O) с покрытием оксида титана (TiO2), предотвращающим потерю ионов меди в катализаторе. Катализатор, изготовленный из Cu2O / TiO2, обладает уникальной способностью передавать электроны для уменьшения выбросов углекислого газа (CO2) в атмосферу, одновременно разрушая молекулу воды (H2O). Уникальная особенность этого катализатора переносить электроны имитирует так называемый механизм «Z-схемы» от фотосинтеза.
Ученые продемонстрировали, что если такой катализатор подвергается воздействию солнечного света, электроны переносятся в CO2 в процессе, который напоминает способ работы фотосистем.
Ключевым аспектом этого исследования является то, что катализатор не содержит редкие и очень дорогие элементы, такие как рений и иридий для реакции с солнечной энергией, достигающей поверхности Земли. Катализатор использует коррозионностойкий TiO2 для нанесения белого защитного покрытия на октаэдрические частицы красного Cu2O.
Серия экспериментов подтвердила гипотезу о том, что катализатор работает через Z-схему. Измеренное содержание моноксида углерода (СО) в результате сокращения CO2, идентификация промежуточного гидроксильного радикала (HO *) от окисления H2O с попутным образованием кислорода (O2) и характерные электронные и оптические свойства катализатора и отдельных компонентов подтвердили, что предлагаемая Z-схема была работоспособна.
Следующей целью исследования является улучшение метода путем изучения ряда различных катализаторов и определения способов наиболее эффективного преобразования CO2 в химическое топливо, такое как метан. Таким образом, будут созданы новые технологии для обеспечения чистых и доступных альтернативных источников энергии и решения проблемы непрерывного потребления ископаемого топлива при понижении уровня парниковых газов.
