या लेखाचे सायन्स एक्सच्या संपादकीय कार्यपद्धती आणि धोरणांनुसार पुनरावलोकन करण्यात आले आहे. मजकुराची सत्यता सुनिश्चित करताना संपादकांनी खालील गुणांवर भर दिला आहे:
हवामान बदल ही एक जागतिक पर्यावरणीय समस्या आहे. हवामान बदलाला कारणीभूत ठरणारे मुख्य घटक म्हणजे जीवाश्म इंधनांचे अति ज्वलन. त्यामुळे कार्बन डायऑक्साइड (CO2) हा हरितगृह वायू तयार होतो, जो जागतिक तापमानवाढीस हातभार लावतो. या पार्श्वभूमीवर, जगभरातील सरकारे अशा कार्बन उत्सर्जनावर मर्यादा घालण्यासाठी धोरणे विकसित करत आहेत. तथापि, केवळ कार्बन उत्सर्जन कमी करणे पुरेसे ठरू शकत नाही. कार्बन डायऑक्साइडच्या उत्सर्जनावरही नियंत्रण ठेवणे आवश्यक आहे.
या संदर्भात, शास्त्रज्ञ कार्बन डायऑक्साइडचे मिथेनॉल आणि फॉर्मिक ॲसिड (HCOOH) सारख्या मूल्यवर्धित संयुगांमध्ये रासायनिक रूपांतरण करण्याचा प्रस्ताव मांडतात. हे संयुग तयार करण्यासाठी, हायड्राइड आयन (H-) च्या स्रोताची आवश्यकता असते, जे एक प्रोटॉन आणि दोन इलेक्ट्रॉनच्या समतुल्य असतात. उदाहरणार्थ, निकोटिनामाइड ॲडेनाइन डायन्यूक्लिओटाइडची (NAD+/NADH) रिडक्शन-ऑक्सिडेशन जोडी जैविक प्रणालींमध्ये हायड्राइड (H-) चा जनरेटर आणि साठा म्हणून काम करते.
या पार्श्वभूमीवर, जपानमधील रित्सुमेकान विद्यापीठाचे प्राध्यापक हितोशी तामियाकी यांच्या नेतृत्वाखालील संशोधकांच्या एका चमूने, रुथेनियमसारख्या NAD+/NADH कॉम्प्लेक्सचा वापर करून CO2 चे HCOOH मध्ये रूपांतर करण्याची एक नवीन रासायनिक पद्धत विकसित केली. त्यांच्या अभ्यासाचे निष्कर्ष १३ जानेवारी २०२३ रोजी 'केमसुस्केम' (ChemSusChem) या जर्नलमध्ये प्रकाशित झाले.
प्राध्यापक तामियाकी यांनी त्यांच्या संशोधनामागील प्रेरणा स्पष्ट केली. ते म्हणाले, “अलीकडेच असे दिसून आले आहे की NAD+ मॉडेलचा रुथेनियम कॉम्प्लेक्स, [Ru(bpy)2(pbn)](PF6)2, प्रकाश-रासायनिक द्वि-इलेक्ट्रॉन क्षपण प्रक्रियेतून जातो. दृश्य प्रकाशाखाली ॲसिटोनायट्राइल (CH3CN) मध्ये ट्रायइथेनॉलअमाइनच्या उपस्थितीत, यातून संबंधित NADH प्रकारचा कॉम्प्लेक्स [Ru (bpy) )2 (pbnHH)](PF6)2 तयार झाला.”
याव्यतिरिक्त, [Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ द्रावणात CO2 वायू सोडल्यास [Ru(bpy)2(pbn)]2+ चे पुनरुत्पादन होते आणि फॉर्मेट आयन (HCOO-) तयार होतात. तथापि, त्याच्या निर्मितीचा वेग खूप कमी असतो. त्यामुळे, H- चे CO2 मध्ये रूपांतर करण्यासाठी एका सुधारित उत्प्रेरक प्रणालीची आवश्यकता आहे.
त्यामुळे, संशोधकांनी कार्बन डायऑक्साइड उत्सर्जन कमी करण्यास मदत करणाऱ्या विविध अभिकर्मकांचा आणि अभिक्रिया परिस्थितींचा अभ्यास केला आहे. या प्रयोगांच्या आधारे, त्यांनी 1, 3-. डायमिथाइल-2-फिनाइल-2,3-डायहायड्रो-1H-बेंझो[d]इमिडाझोल (BIH) च्या उपस्थितीत [Ru(bpy)2(pbn)]2+/[Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ या रेडॉक्स जोडीचे प्रकाश-प्रेरित द्वि-इलेक्ट्रॉन क्षपण प्रस्तावित केले. याव्यतिरिक्त, ट्रायइथेनॉलअमाइनऐवजी CH3CN मध्ये पाणी (H2O) वापरल्याने उत्पादनात आणखी सुधारणा झाली.

याव्यतिरिक्त, संशोधकांनी न्यूक्लियर मॅग्नेटिक रेझोनन्स, सायक्लिक व्होल्टामेट्री आणि यूव्ही-व्हिजिबल स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री यांसारख्या तंत्रांचा वापर करून संभाव्य अभिक्रिया यंत्रणांचा देखील अभ्यास केला. यावर आधारित, त्यांनी अशी गृहितके मांडली: प्रथम, [Ru(bpy)2(pbn)]2+ च्या फोटोउत्तेजनानंतर, [RuIII(bpy)2(pbn•-)]2+* हा मुक्त रॅडिकल तयार होतो, ज्याचे खालीलप्रमाणे क्षपण होते: BIH → [RuII(bpy)2(pbn•-)]2+ आणि BIH•+ मिळतात. त्यानंतर, H2O रुथेनियम कॉम्प्लेक्सचे प्रोटॉनेशन करून [Ru(bpy)2(pbnH•)]2+ आणि BI• तयार करते. परिणामी उत्पादनाचे असमानुपातीकरण होऊन [Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ तयार होते आणि ते पुन्हा [Ru(bpy)2(pbn)]2+ मध्ये रूपांतरित होते. त्यानंतर, पूर्वीच्या उत्पादनाचे BI• द्वारे क्षपण होऊन [Ru(bpy)(bpy•−)(pbnHH)]+ तयार होते. हा कॉम्प्लेक्स एक सक्रिय उत्प्रेरक आहे जो H- चे CO2 मध्ये रूपांतर करतो, ज्यामुळे HCOO- आणि फॉर्मिक अॅसिड तयार होते.
संशोधकांनी दाखवून दिले की प्रस्तावित प्रतिक्रियेमध्ये उच्च रूपांतरण संख्या (उत्प्रेरकाच्या एका मोलद्वारे रूपांतरित झालेल्या कार्बन डायऑक्साइडच्या मोलची संख्या) आहे - 63.
संशोधक या शोधांमुळे उत्साहित आहेत आणि नवीन अक्षय सामग्री तयार करण्यासाठी ऊर्जेचे (सूर्यप्रकाशाचे रासायनिक ऊर्जेत) रूपांतर करण्याची एक नवीन पद्धत विकसित करण्याची त्यांना आशा आहे.
“आमच्या पद्धतीमुळे पृथ्वीवरील कार्बन डायऑक्साइडचे एकूण प्रमाण कमी होईल आणि कार्बन चक्र टिकवून ठेवण्यास मदत होईल. त्यामुळे, भविष्यातील जागतिक तापमानवाढ कमी होऊ शकते,” असे प्राध्यापक तामियाकी पुढे म्हणाले. “याव्यतिरिक्त, नवीन ऑरगॅनिक हायड्राइड वाहतूक तंत्रज्ञानामुळे आम्हाला अमूल्य संयुगे मिळतील.”
अधिक माहिती: युसुके किनोशिता आणि इतर, NAD+/NADH रेडॉक्स कपल्ससाठी मॉडेल म्हणून रुथेनियम कॉम्प्लेक्सद्वारे मध्यस्थी केलेले प्रकाश-प्रेरित सेंद्रिय हायड्राइड हस्तांतरण CO2** मध्ये, केमसुस्केम (२०२३). DOI: 10.1002/cssc.202300032

या पानावर तुम्हाला टंकलेखनातील चूक, अशुद्धता आढळल्यास किंवा मजकूर संपादित करण्याची विनंती करायची असल्यास, कृपया हा फॉर्म वापरा. ​​सर्वसाधारण प्रश्नांसाठी, कृपया आमचा संपर्क फॉर्म वापरा. ​​सर्वसाधारण अभिप्रायासाठी, खालील सार्वजनिक टिप्पणी विभाग वापरा (सूचनांचे पालन करा).
तुमचा अभिप्राय आमच्यासाठी खूप महत्त्वाचा आहे. तथापि, मोठ्या संख्येने संदेश येत असल्यामुळे, आम्ही वैयक्तिक प्रतिसाद देण्याची हमी देऊ शकत नाही.
तुमचा ईमेल पत्ता फक्त प्राप्तकर्त्यांना ईमेल कोणी पाठवला आहे हे कळवण्यासाठी वापरला जातो. तुमचा किंवा प्राप्तकर्त्याचा पत्ता इतर कोणत्याही कारणासाठी वापरला जाणार नाही. तुम्ही प्रविष्ट केलेली माहिती तुमच्या ईमेलमध्ये दिसेल आणि Phys.org द्वारे ती कोणत्याही स्वरूपात संग्रहित केली जाणार नाही.
तुमच्या इनबॉक्समध्ये साप्ताहिक आणि/किंवा दैनिक अपडेट्स मिळवा. तुम्ही कधीही सदस्यत्व रद्द करू शकता आणि आम्ही तुमची माहिती तृतीय पक्षांसोबत कधीही शेअर करणार नाही.
आम्ही आमची सामग्री सर्वांसाठी उपलब्ध करून देतो. प्रीमियम खाते घेऊन सायन्स एक्सच्या ध्येयाला पाठिंबा देण्याचा विचार करा.

आपल्याला अधिक माहिती हवी असल्यास, कृपया मला ईमेल पाठवा.
ई-मेल:
info@pulisichem.cn
दूरध्वनी:
+८६-५३३-३१४९५९८