Para ilmuwan di Laboratorium Nasional Brookhaven Departemen Energi AS telah mengembangkan metode baru yang inovatif untuk mengubah karbon dioksida (CO2) menjadi format (HCOO-), bahan kimia industri yang berharga. Proses inovatif ini, yang meniru fotosintesis, dapat membuka jalan bagi produksi berkelanjutan bahan kimia penting.
Penelitian yang diterbitkan dalam Journal of the American Chemical Society, menggunakan katalis berbasis logam yang diaktifkan cahaya untuk memfasilitasi konversi. Katalis ini secara efisien mentransfer elektron dan proton, yang sangat penting untuk transformasi kimia. "Kami mengambil sesuatu yang murah dan melimpah seperti CO2 dan menambahkan elektron dan proton untuk mengubahnya menjadi sesuatu yang berguna," jelas Sai Puneet Desai, penulis utama studi tersebut.
Pendekatan tim menawarkan keuntungan signifikan dibandingkan metode sebelumnya. Mereka telah merancang katalis di mana pusat logam dilindungi oleh ligan, mencegah reaksi samping yang tidak diinginkan dan meningkatkan selektivitas. Struktur "seperti bunga" ini, di mana logam adalah pusat dan ligan adalah kelopaknya, memungkinkan kontrol yang tepat atas produk akhir.
Strategi berbasis ligan ini memastikan bahwa hanya format yang diproduksi, menghilangkan persaingan dari produk sampingan lainnya. Para ilmuwan telah berhasil menguji metode tersebut dengan katalis berbasis ruthenium dan sedang menjajaki penggunaan logam yang melimpah di bumi seperti besi. Ini membuka pintu bagi produksi bahan kimia yang lebih berkelanjutan dan hemat biaya.
Para ilmuwan sangat mengandalkan teori dan kimia komputasi untuk memahami mekanisme reaksi. Mereka menggunakan teknik canggih untuk mempelajari proses secara real-time, mengkonfirmasi adanya langkah perantara yang penting. Penelitian ini menawarkan jalur yang menjanjikan untuk mengubah CO2 menjadi produk yang berharga, berkontribusi pada masa depan yang lebih berkelanjutan.