Penyelidik VCU telah menemui pemangkin berkesan untuk penukaran termokimia karbon dioksida kepada asid formik — satu penemuan yang boleh menyediakan strategi penangkapan karbon baharu yang boleh dikurangkan ketika dunia bergelut dengan perubahan iklim. Agen yang berpotensi penting untuk karbon dioksida atmosfera.
“Sudah diketahui umum bahawa pertumbuhan pesat gas rumah hijau di atmosfera dan kesan buruknya terhadap alam sekitar merupakan salah satu cabaran utama yang dihadapi manusia hari ini,” kata penulis utama Dr. Shiv N. Khanna, Profesor Emeritus Komanwel di jabatan fizik di Fakulti Kemanusiaan VCU. “Penukaran pemangkin CO2 kepada bahan kimia berguna seperti asid formik (HCOOH) merupakan strategi alternatif yang kos efektif untuk mengurangkan kesan buruk CO2. Asid formik ialah cecair ketoksikan rendah yang mudah diangkut dan disimpan pada suhu ambien. Ia juga boleh digunakan sebagai prekursor kimia bernilai tambah tinggi, pembawa simpanan hidrogen dan kemungkinan pengganti bahan api fosil pada masa hadapan.”
Hanna dan ahli fizik penyelidik VCU, Dr. Turbasu Sengupta mendapati bahawa gugusan kalkogenida logam yang terikat boleh bertindak sebagai pemangkin untuk penukaran termokimia CO2 kepada asid formik. Keputusan mereka dihuraikan dalam kertas kerja bertajuk “Penukaran CO2 kepada Asid Formik dengan Menala Keadaan Kuantum dalam Gugusan Kalkogenida Logam” yang diterbitkan dalam Communications Chemistry of Nature Portfolio.
“Kami telah menunjukkan bahawa, dengan kombinasi ligan yang betul, penghalang tindak balas untuk menukar CO2 kepada asid formik boleh dikurangkan dengan ketara, sekali gus mempercepatkan penghasilan asid formik,” kata Hanna. “Jadi kami boleh mengatakan bahawa pemangkin yang didakwa ini boleh menjadikan sintesis asid formik lebih mudah atau lebih berdaya maju. Penggunaan kluster yang lebih besar dengan lebih banyak tapak pengikatan ligan atau dengan melekatkan ligan penderma yang lebih cekap adalah selaras dengan penambahbaikan selanjutnya dalam penukaran asid formik yang boleh dicapai berbanding apa yang ditunjukkan dalam simulasi pengiraan.”
Kajian ini dibina berdasarkan kerja Hanna sebelum ini yang menunjukkan bahawa pilihan ligan yang tepat boleh mengubah kluster menjadi superdonor yang menderma elektron atau penerima yang menerima elektron.
"Kini kami menunjukkan bahawa kesan yang sama mempunyai potensi besar dalam pemangkinan berdasarkan gugusan kalkogenida logam," kata Hanna. "Keupayaan untuk mensintesis gugusan terikat yang stabil dan mengawal keupayaannya untuk menderma atau menerima elektron membuka medan pemangkinan baharu, memandangkan kebanyakan tindak balas pemangkin bergantung pada pemangkin yang menderma atau menerima elektron."
Salah seorang saintis eksperimen pertama dalam bidang ini, Dr. Xavier Roy, Profesor Madya Kimia di Universiti Columbia, akan melawat VCU pada 7 April untuk Simposium Musim Bunga Jabatan Fizik.
“Kami akan bekerjasama dengannya untuk melihat bagaimana kami boleh membangunkan dan melaksanakan pemangkin yang serupa menggunakan makmal eksperimennya,” kata Hanna. “Kami telah bekerjasama rapat dengan kumpulannya, di mana mereka mensintesis sejenis bahan magnet baharu. Kali ini dia akan menjadi pemangkin.”
Langgan Surat Berita VCU di newsletter.vcu.edu dan terima cerita, video, foto, klip berita dan senarai acara yang dipilih susun dalam peti masuk anda.
Kumpulan CoStar Mengumumkan $18 Juta untuk VCU bagi Membina Pusat Seni dan Inovasi CoStar