ABD Enerji Bakanlığı'na bağlı Brookhaven Ulusal Laboratuvarı'ndaki bilim insanları, karbondioksiti (CO2) değerli bir endüstriyel kimyasal olan format (HCOO-) haline dönüştürmek için çığır açan yeni bir yöntem geliştirdi. Fotosentezi taklit eden bu yenilikçi süreç, temel kimyasalların sürdürülebilir üretimi için yol açabilir.
Journal of the American Chemical Society'de yayınlanan araştırma, dönüşümü kolaylaştırmak için ışıkla aktive edilen metal merkezli bir katalizör kullanıyor. Bu katalizör, kimyasal dönüşüm için kritik öneme sahip elektronları ve protonları verimli bir şekilde aktarır. Çalışmanın baş yazarı Sai Puneet Desai, "CO2 gibi ucuz ve bol bulunan bir maddeyi alıp, onu faydalı bir şeye dönüştürmek için elektron ve proton ekliyoruz" dedi.
Ekibin yaklaşımı, önceki yöntemlere göre önemli bir avantaj sunuyor. Metal merkezinin ligandlarla korunduğu, istenmeyen yan reaksiyonları önleyen ve seçiciliği artıran bir katalizör tasarladılar. Metalin merkez, ligandların ise yapraklar olduğu bu "çiçek benzeri" yapı, nihai ürün üzerinde hassas kontrol sağlar.
Bu ligand bazlı strateji, yalnızca format üretilmesini sağlayarak diğer yan ürünlerin rekabetini ortadan kaldırır. Bilim insanları, yöntemi rutenyum merkezli katalizörlerle başarıyla test ettiler ve demir gibi dünyada bol bulunan metallerin kullanımını araştırıyorlar. Bu, daha sürdürülebilir ve uygun maliyetli kimyasal üretimine kapı aralıyor.
Bilim insanları, reaksiyon mekanizmasını anlamak için teori ve hesaplamalı kimyaya büyük ölçüde güvendi. Kritik bir ara adımın varlığını doğrulayarak, süreci gerçek zamanlı olarak incelemek için gelişmiş teknikler kullandılar. Bu araştırma, CO2'yi değerli ürünlere dönüştürmek için umut verici bir yol sunarak daha sürdürülebilir bir geleceğe katkıda bulunuyor.