Kawanishi, Jepang, 15 Nopémber 2022 /PRNewswire/ — Masalah lingkungan sapertos parobahan iklim, panurunan sumber daya alam, punahna spésiés, polusi plastik sareng déforestasi beuki parah di sakumna dunya kusabab ledakan populasi.
Karbon dioksida (CO2) nyaéta gas rumah kaca sareng salah sahiji panyabab utama parobahan iklim. Dina hal ieu, prosés anu katelah "fotosintesis jieunan (fotoréduksi CO2)" tiasa ngahasilkeun bahan baku organik pikeun bahan bakar sareng bahan kimia tina CO2, cai sareng énergi surya, sapertos pepelakan. Dina waktos anu sami, aranjeunna ogé ngirangan émisi CO2, kumargi CO2 dianggo salaku bahan baku pikeun produksi énergi sareng sumber daya kimia. Ku alatan éta, fotosintesis jieunan dianggap salah sahiji téknologi héjo pangénggalna.
MOF (Metal Organic Frameworks) nyaéta bahan ultrapori anu diwangun ku gugusan logam anorganik sareng pangiket organik. Éta tiasa dikontrol dina tingkat molekuler dina rentang nanometer sareng gaduh luas permukaan anu ageung. Kusabab sipat-sipat ieu, MOF tiasa diterapkeun dina panyimpenan gas, pamisahan, adsorpsi logam, katalisis, pangiriman ubar, pangolahan cai, sénsor, éléktroda, saringan, jsb. Anyar-anyar ieu, MOF parantos kapendak gaduh kamampuan nangkep CO2 anu tiasa difotoréduksi CO2, nyaéta, fotosintésis jieunan.
Titik kuantum, di sisi séjén, nyaéta bahan ultra ipis (0,5–9 nm) anu sipat optikna saluyu sareng aturan kimia kuantum sareng mékanika kuantum. Éta disebut "atom jieunan atanapi molekul jieunan" sabab unggal titik kuantum ngan ukur diwangun ku sababaraha atanapi sababaraha rébu atom atanapi molekul. Dina rentang ukuran ieu, tingkat énergi éléktron henteu deui kontinyu sareng janten misah kusabab fénoména fisik anu dikenal salaku éfék kurungan kuantum. Dina hal ieu, panjang gelombang cahaya anu dipancarkeun bakal gumantung kana ukuran titik kuantum. Titik kuantum ieu ogé tiasa diterapkeun dina fotosintésis jieunan kusabab kapasitas nyerep cahaya anu luhur, kamampuan pikeun ngahasilkeun sababaraha éksiton sareng luas permukaan anu ageung.
MOF sareng titik kuantum parantos disintésis dina Green Science Alliance. Sateuacanna, aranjeunna parantos suksés nganggo bahan komposit titik kuantum MOF pikeun ngahasilkeun asam format salaku katalis khusus pikeun fotosintésis jieunan. Nanging, katalis ieu aya dina bentuk bubuk sareng bubuk katalis ieu kedah dikumpulkeun ku cara filtrasi dina unggal prosés. Ku alatan éta, kumargi prosés ieu henteu kontinyu, hésé diterapkeun pikeun panggunaan industri praktis.
Salaku réspon, Bapak Tetsuro Kajino, Bapak Hirohisa Iwabayashi, sareng Dr. Ryohei Mori ti Green Science Alliance Co., Ltd. nganggo téknologina pikeun ngimobilisasi katalis fotosintésis jieunan khusus ieu dina lambaran tékstil anu murah sareng ngembangkeun prosés énggal pikeun produksi asam format, anu tiasa beroperasi sacara kontinyu dina aplikasi industri praktis. Saatos réngsé réaksi fotosintésis jieunan, cai anu ngandung asam format tiasa dikaluarkeun pikeun diékstraksi, sareng cai tawar énggal tiasa ditambahkeun deui kana wadah pikeun teras-terasan ngahanca fotosintésis jieunan.
Asam format tiasa ngagentos bahan bakar hidrogén. Salah sahiji alesan utama nyegah panyebaran masarakat hidrogén di sakumna dunya nyaéta hidrogén mangrupikeun atom pangleutikna di jagat raya, janten hésé disimpen, sareng produksi tangki hidrogén kalayan pangaruh segel anu luhur bakal mahal pisan. Salaku tambahan, gas hidrogén tiasa ngabeledug sareng nyababkeun bahaya kaamanan. Kusabab asam format mangrupikeun cairan, langkung gampang disimpen salaku bahan bakar. Upami diperyogikeun, asam format tiasa dianggo pikeun ngatalisis produksi hidrogén in situ. Salaku tambahan, asam format tiasa dianggo salaku bahan baku pikeun rupa-rupa bahan kimia.
Sanaos efisiensi fotosintésis jieunan masih handap, Green Science Alliance bakal teras-terasan merjuangkeun paningkatan efisiensi pikeun ngadegkeun aplikasi praktis pikeun fotosintésis jieunan.