Mae'r erthygl hon wedi'i hadolygu yn unol â gweithdrefnau a pholisïau golygyddol Science X. Mae'r golygyddion wedi pwysleisio'r rhinweddau canlynol wrth sicrhau uniondeb y cynnwys:
Mae newid hinsawdd yn broblem amgylcheddol fyd-eang. Y prif gyfrannwr at newid hinsawdd yw llosgi gormod o danwydd ffosil. Maent yn cynhyrchu carbon deuocsid (CO2), nwy tŷ gwydr sy'n cyfrannu at gynhesu byd-eang. Yng ngoleuni hyn, mae llywodraethau ledled y byd yn datblygu polisïau i gyfyngu ar allyriadau carbon o'r fath. Fodd bynnag, efallai na fydd lleihau allyriadau carbon yn unig yn ddigon. Mae angen rheoli allyriadau carbon deuocsid hefyd. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Yn hyn o beth, mae gwyddonwyr yn cynnig trosi carbon deuocsid yn gemegol yn gyfansoddion gwerth ychwanegol fel methanol ac asid fformig (HCOOH). I gynhyrchu'r olaf, mae angen ffynhonnell o ïonau hydrid (H-), sy'n cyfateb i un proton a dau electron. Er enghraifft, mae'r pâr lleihau-ocsideiddio o nicotinamid adenine dinucleotide (NAD+/NADH) yn gynhyrchydd ac yn gronfa hydrid (H-) mewn systemau biolegol.
Yn erbyn y cefndir hwn, datblygodd tîm o ymchwilwyr dan arweiniad yr Athro Hitoshi Tamiaki o Brifysgol Ritsumeikan, Japan, ddull cemegol newydd gan ddefnyddio cyfadeiladau NAD+/NADH tebyg i rwtheniwm i leihau CO2 i HCOOH. Cyhoeddwyd canlyniadau eu hastudiaeth yn y cyfnodolyn ChemSusChem ar Ionawr 13, 2023.
Mae'r Athro Tamiaki yn egluro'r cymhelliant dros ei ymchwil. “Dangoswyd yn ddiweddar bod y cymhlyg rwtheniwm gyda'r model NAD+, [Ru(bpy)2(pbn)](PF6)2, yn cael ei leihau'n ffotocemegol â dau electron. Arweiniodd hyn at y cymhlyg cyfatebol o'r math NADH [Ru(bpy)2(pbnHH)](PF6)2 ym mhresenoldeb triethanolamin mewn asetonitril (CH3CN) o dan olau gweladwy,” meddai.
"Yn ogystal, mae swigod CO2 i mewn i doddiant [Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ yn adfywio [Ru(bpy)2(pbn)]2+ ac yn cynhyrchu ïonau fformad (HCOO-). Fodd bynnag, mae ei gyflymder cynhyrchu yn eithaf isel. Byr. Felly, mae trosi H- i CO2 yn gofyn am system gatalytig well."
Felly, mae ymchwilwyr wedi ymchwilio i amrywiol adweithyddion ac amodau adwaith sy'n helpu i leihau allyriadau carbon deuocsid. Yn seiliedig ar yr arbrofion hyn, fe gynigion nhw ostyngiad dau-electron a achosir gan olau o'r pâr redoks [Ru(bpy)2(pbn)]2+/[Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ ym mhresenoldeb 1,3-.Dimethyl-2-phenyl-2,3-dihydro-1H-benzo[d]imidazole (BIH). Yn ogystal, gwellodd dŵr (H2O) mewn CH3CN yn lle triethanolamine y cynnyrch ymhellach.

Yn ogystal, ymchwiliodd yr ymchwilwyr hefyd i fecanweithiau adwaith posibl gan ddefnyddio technegau fel cyseiniant magnetig niwclear, foltammetreg gylchol a sbectroffotometreg UV-gweladwy. Yn seiliedig ar hyn, fe wnaethant ragdybio: Yn gyntaf, ar ôl ffotogyffroi [Ru(bpy)2(pbn)]2+, ffurfir y radical rhydd [RuIII(bpy)2(pbn•-)]2+*, sy'n cael ei leihau fel a ganlyn: BIH Cael [RuII(bpy)2(pbn•-)]2+ a BIH•+. Wedi hynny, mae H2O yn protoneiddio'r cymhlyg rwtheniwm i ffurfio [Ru(bpy)2(pbnH•)]2+ a BI•. Mae'r cynnyrch sy'n deillio o hyn yn cael ei anghymesur i ffurfio [Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ ac yn dychwelyd i [Ru(bpy)2(pbn)]2+. Yna caiff y cyntaf ei leihau gan BI• i gynhyrchu [Ru(bpy)(bpy•−)(pbnHH)]+. Mae'r cymhlyg hwn yn gatalydd gweithredol sy'n trosi H- i CO2, gan gynhyrchu HCOO- ac asid fformig.
Dangosodd yr ymchwilwyr fod gan yr adwaith arfaethedig rif trosi uchel (nifer y molau o garbon deuocsid sy'n cael eu trosi gan un mol o gatalydd) – 63.
Mae'r ymchwilwyr yn gyffrous am y darganfyddiadau hyn ac yn gobeithio datblygu dull newydd o drosi ynni (golau'r haul yn ynni cemegol) i gynhyrchu deunyddiau adnewyddadwy newydd.
“Bydd ein dull hefyd yn lleihau cyfanswm y carbon deuocsid ar y Ddaear ac yn helpu i gynnal y cylch carbon. Felly, gall leihau cynhesu byd-eang yn y dyfodol,” ychwanegodd yr Athro Tamiaki. “Yn ogystal, bydd technolegau cludo hydrid organig newydd yn rhoi cyfansoddion amhrisiadwy inni.”
Gwybodaeth bellach: Yusuke Kinoshita et al., Trosglwyddo hydrid organig a achosir gan olau i CO2** wedi'i gyfryngu gan gymhlygion rwtheniwm fel modelau ar gyfer cyplau redoks NAD+/NADH, ChemSusChem (2023). DOI: 10.1002/cssc.202300032

Os byddwch chi'n dod ar draws camgymeriad teipio, anghywirdeb, neu os hoffech chi gyflwyno cais i olygu cynnwys ar y dudalen hon, defnyddiwch y ffurflen hon. Ar gyfer cwestiynau cyffredinol, defnyddiwch ein ffurflen gyswllt. Am adborth cyffredinol, defnyddiwch yr adran sylwadau cyhoeddus isod (dilynwch y cyfarwyddiadau).
Mae eich adborth yn bwysig iawn i ni. Fodd bynnag, oherwydd y nifer fawr o negeseuon, ni allwn warantu ymateb personol.
Dim ond i ddweud wrth y derbynwyr pwy anfonodd yr e-bost y defnyddir eich cyfeiriad e-bost. Ni fydd eich cyfeiriad na chyfeiriad y derbynnydd yn cael eu defnyddio at unrhyw ddiben arall. Bydd y wybodaeth a nodwch yn ymddangos yn eich e-bost ac ni fydd yn cael ei storio gan Phys.org mewn unrhyw ffurf.
Derbyniwch ddiweddariadau wythnosol a/neu ddyddiol yn eich mewnflwch. Gallwch ddad-danysgrifio unrhyw bryd ac ni fyddwn byth yn rhannu eich manylion â thrydydd partïon.
Rydym yn gwneud ein cynnwys yn hygyrch i bawb. Ystyriwch gefnogi cenhadaeth Science X gyda chyfrif premiwm.

Os hoffech gael rhagor o wybodaeth, anfonwch e-bost ataf.
E-bost:
info@pulisichem.cn
Ffôn:
+86-533-3149598