CO2問題?革新的な技術はそれを克服することができます



東京工業大学の科学者は、前例のない性能を発揮する CO2 削減用のポリマーベースの光触媒を開発しました。豊富な元素で作られ、合成後の複雑な処理や変更を必要としないため、CO2 を有用な化学物質に効率的に変換する新しいクラスの光触媒への道が開かれる可能性があります。

このアイデアは、CO2 を一酸化炭素 (CO) やギ酸 (HCOOH) などの有用な化学物質に変換することです。特に、CO2 光触媒還元システムは、植物が太陽光を使用して光合成を行うように、可視光または紫外光を使用して CO2 削減を推進します。近年、科学者は、有機金属構造と配位ポリマー (CP) に基づいた多くの洗練された光触媒を発表してきました。残念ながら、それらのほとんどは、合成後の複雑な処理と変更を必要とするか、貴金属で構成されています。

ACS Catalysis に掲載された最近の研究で、日本の研究チームはこれらの課題を克服する方法を発見しました。東京工業大学の鎌倉義信特任助教と前田和彦教授らのチームは、鉛と硫黄の結合(Pb-S)を含むCPをベースにした新しいタイプのCO2削減用光触媒を開発した。 KGF-9 として知られる新しい CP は、他の既知の光触媒とは異なる特性を持つ無限構造 (-Pb-S-) で構成されています。

たとえば、KGF-9 には細孔や空隙がなく、表面積が小さいことを意味します。それにもかかわらず、彼は驚異的な縮小性能を達成しました。 400 nm の可視光照射下で、KGF-9 は 2.6% の見かけの量子収率 (吸収された光子あたりの生成物収率) と、CO2 をギ酸、式 HCOO- の塩ギ酸に還元する際に 99% 以上の選択性を示しました。多数の有機化合物の基礎となる可能性があります。

前田教授は次のように述べています。私たちの研究は、光触媒 CO2 変換システムの構成単位としての非多孔質 CP の可能性に光を当てることができます。」

その優れた性能に加えて、KGF-9 は他の光触媒よりも合成と使用が容易です。 Pb の活性部位 (CO2 還元が起こる場所) はすでにその表面に「インストール」されているため、KGF-9 は金属ナノ粒子や金属錯体などの共触媒の存在を必要としません。また、室温および可視光照明下で機能するために、他の合成後の変更は必要ありません。 CO2 を吸収することで、光合成プロセスを部分的に再現し、その代わりに化学産業に役立つ原材料を得ることができます。

東工大のチームは、KGF-9 の表面積を増やし、その性能をさらに向上させるための新しい戦略をすでに模索しています。活性中心として Pb (II) を持つ最初の光触媒として、KGF-9 がより経済的に実現可能な CO2 削減への道を開く可能性が十分にあります。この点に関して、研究チームは次のように結論付けています。

このニュースは、触媒業界の転換点を表しています。まず第一に、鉛、​​または鉛は触媒であり、それ自体が驚きです。それから、関与する貴金属はありません。そして、すべてがポリマーに結び付けられています!これは、将来の問題を解決する可能性のある CO2 吸収技術のゲームチェンジャーになる可能性があります。


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これは、Fri, 07 Oct 2022 06:00:06 +0000 の https://scenarieconomici.it/il-problema-del-co2-una-tecnologia-innovativa-puo-superarlo/Scenari Economici に公開された記事の自動翻訳です。