Albisteak – Ekonomia elikatzeko karbono-oinarritutako erregaien eskaria gero eta handiagoa da, eta horrek airean dagoen karbono dioxidoaren (CO2) kopurua handitzen jarraitzen du. CO2 isuriak murrizteko ahaleginak egiten ari diren arren, horrek ez ditu arintzen atmosferan dagoen gasaren ondorio kaltegarriak. Beraz, ikertzaileek modu sortzaileak asmatu dituzte atmosferako CO2 erabiltzeko, azido formikoa (HCOOH) eta metanola bezalako substantzia baliotsuetan bihurtuz. CO2aren fotoerredukzioa, argi ikusgaia katalizatzaile gisa erabiltzen duten fotokatalizatzaileak erabiliz, metodo ezaguna da bihurketa horietarako.
Azken aurrerapenean, Angewandte Chemie aldizkariaren 2023ko maiatzaren 8ko nazioarteko edizioan agerian geratu zena, Kazuhiko Maeda irakasleak eta Tokioko Teknologia Institutuko bere ikerketa taldeak aurrerapen handiak egin dituzte. CO2-aren fotoerredukzio selektiboa sustatzen duen eztainu (Sn) egitura metal-organiko (MOF) bat garatu dute arrakastaz. Duela gutxi aurkeztutako MOFari KGF-10 izena eman zaio eta bere formula kimikoa [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: azido tritiozianurikoa, MeOH: metanola) da. Argi ikusgaia erabiliz, KGF-10ak CO2 azido formiko (HCOOH) bihurtzen du eraginkortasunez. Maeda irakasleak azaldu zuen: "Gaur arte, metal arraro eta nobleetan oinarritutako CO2 murrizketarako fotokatalizatzaile oso eraginkor asko garatu dira. Hala ere, argia xurgatzeko eta funtzio katalitikoak metal kopuru handi batek osatutako unitate molekular bakarrean integratzea erronka bat izaten jarraitzen du". Horrela, Sn hautagai aproposa dela frogatu da bi oztopo horiek gainditzeko".
Metalen eta material organikoen abantailak konbinatzen dituzten MOFak aztertzen ari dira lur arraroetan oinarritutako fotokatalizatzaile tradizionalen alternatiba ekologikoago gisa. Sn, fotokatalizatzaile prozesuetan katalizatzaile eta argi xurgatzaile gisa duen eginkizun bikoitzagatik ezaguna, aukera bideragarria izan liteke MOFetan oinarritutako fotokatalizatzaileentzat. Zirkonioz, burdinez eta berunez osatutako MOFak sakon aztertu diren arren, Sn oinarritutako MOFen ulermena oraindik mugatua da. Ikerketa eta ikerketa gehiago behar dira Sn oinarritutako MOFen aukerak eta aplikazio potentzialak fotokatalisiaren arloan guztiz aztertzeko.
Eztainuan oinarritutako MOF KGF-10 sintetizatzeko, ikertzaileek H3ttc (azido tritiozianurikoa), MeOH (metanola) eta eztainu kloruroa erabili zituzten hasierako osagai gisa. 1,3-dimetil-2-fenil-2,3-dihidro-1H-bentzo[d]imidazola aukeratu zuten elektroi-emaile eta hidrogeno-iturri gisa. Sintesiaren ondoren, lortutako KGF-10 hainbat analisi-metodoren menpe jarri zen. Proba hauek erakutsi zuten materialak CO2 adsorzio-ahalmen moderatua duela, 2,5 eV-ko banda-tartearekin eta uhin-luzera ikusgaiaren tartean xurgapen eraginkorra duela.
Material berriaren propietate fisiko eta kimikoen ezagutzaz armatuta, zientzialariek erabili zuten karbono dioxidoaren erredukzioa katalizatzeko argi ikusgaiaren bidez. Aipagarria da ikertzaileek aurkitu zutela KGF-10ak CO2 formato (HCOO-) bihurtzea lortzen duela % 99ko selektibitatearekin, inolako fotosentikortzaile edo katalizatzaile laguntzailerik gabe. Horrez gain, KGF-10ak aurrekaririk gabeko itxurazko etekin kuantiko handia erakutsi zuen –fotoiak erabiltzearen eraginkortasunaren neurria–, % 9,8ko baliora iritsiz 400 nm-tan. Aipagarria da erreakzio fotokatalitikoan zehar egindako egitura-analisiak erakutsi zuela KGF-10ak egitura-aldaketa bat jasaten duela erredukzio-prozesuan laguntzeko.
Ikerketa berritzaile honek KGF-10 eztainu-oinarritutako fotokatalizatzaile errendimendu handikoa aurkezten du, metal nobleen beharrik gabe, CO2 argi ikusgaiaren bidez formiato bihurtzeko katalizatzaile unidirekzional gisa. Ikerketa honetan erakutsitako KGF-10-aren propietate bikainek iraultza eragin dezakete fotokatalizatzaile gisa duen erabilera hainbat aplikaziotan, besteak beste, eguzki-CO2 murrizketan. Maeda irakasleak honako hau ondorioztatzen du: "Gure emaitzek adierazten dute MOF-ak plataforma gisa balio dezaketela Lurrean aurkitzen diren metal ez-toxikoak, kostu-eraginkorrak eta ugariak erabiliz, askotan konplexu metaliko molekularrak direnak. Lortu ezin direnak". Aurkikuntza honek aukera berriak irekitzen ditu fotokatalisiaren arloan eta bidea zabaltzen du Lurraren baliabideen erabilera jasangarri eta eraginkorra lortzeko.
Newswise-k kazetariei azken orduko albisteetarako sarbidea eskaintzen die, eta unibertsitate, erakunde eta kazetariek azken orduko albisteak beren publikoari zabaltzeko plataforma bat eskaintzen die.