Elemental Bor, Karbon Dioksitin Çevrimi İçin Etkili Bir Fototermokatalizör Görevi Görebilir. Karbondioksiti (CO2) azaltmak için güneş ışığının özellikle verimli bir şekilde kullanılmasını sağlayan “kendi kendini ısıtan” bir bor katalizörü, fototermal dönüştürücü, hidrojen jeneratörü ve katalizör olarak genel bir şekilde kullanılabilir. Angewandte Chemie dergisinde, araştırmacılar, sudan başka hiçbir katkı gerektirmeyen bir fototermokatalitik reaksiyon başlattı. Bu, CO2’yi, yakıtların ve kimyasal ürünlerin üretimi için faydalı bir karbon kaynağı haline getirmek için yeni, daha verimli bir sürecin temelini oluşturabilir.
CO2’nin yararlı hale getirilmesi için ideal yol, güneş enerjisini tek enerji kaynağı olarak kullanmak için bir fotokatalizör yardımıyla indirgeme olarak düşünülür, bu fotosentezin ilk adımına tekabül eden bir işlemdir.
Yıllardır süren araştırmalara rağmen, CO2’yi dönüştürme işlemleri halen çok verimsizdir.
Jinhua Ye, “Bu büyük oranda güneş ışığının yetersiz kullanımı, CO2 aktivasyonu için gerekli olan yüksek enerji ve çoklu elektron ve proton transfer işlemlerinin durgun kinetiği nedenlerine bağlı.
Ye, Tsukuba, Ibaraki, Japonya’nın Sapporo şehrinde (Japonya) bulunan Malzeme Bilimi Ulusal Enstitüsü (NIMS) ve Tianjin Üniversitesi ve Havacılık ve Uzay Bilimi (Çin) Üniversitesi Nanjing Üniversitesi ekibi ile birlikte çalışıyor. Araştırmacılar katalitik sistemlerin verimliliğini arttırmak için sıradan fototermik efekti kullanmak istiyorlar. Seçtikleri malzeme, güneş ışığını çok güçlü bir şekilde absorbe eden ve onu fototermik olarak verimli bir şekilde dönüştüren toz haline getirilmiş elemental bor‘dur, kendisini çok fazla ısıtmaktadır. Çalışmaları, su ve ışın altında karbon monoksit (CO) ve metan (CH4) oluşturmak üzere CO2’nin etkili bir şekilde indirgenmesine izin verdi, ek bir reaktif veya co-katalizör kullanılmadı.
Işın saçılımı, bor parçacıklarının yaklaşık 378 ° C’ye kadar ısınmasına neden olur. Bu sıcaklıkta su ile tepkimeye girerek hidrojen ve bor oksitler oluşturur. Bor oksitler, CO2 molekülleri için “tuzaklar” gibi davranırlar. Hidrojen oldukça reaktiftir ve ışınla aktive olan bor katalizörü varlığında gerekli protonları (H +) ve elektronları sağlayarak CO2’yi etkili bir şekilde indirgemektedir.
“Başarımızın anahtarı, hepsi bir arada bir katalizör haline getiren bor tozunun olumlu özelliklerinde yatıyor. “Çalışmamız, CO2’nin dönüştürülmesinde fototermokatalitik bir stratejinin son derece umut verici potansiyelini teyit etmekte ve potansiyel olarak diğer güneş enerjisi tahrikli reaksiyon sistemlerinin gelişimi için yeni ufuklar açmaktadır.”
Kaynak : phys