جستجوی مواد واسطه ای موثر در فرایند فتوسنتز

29 ژانویه 2020 – آزمایشگاه ملی بروک هیون

گیاهان از نور خورشید انرژی می گیرند تا دی اکسید کربن اتمسفر را به گلوکز و سایر مواد لازم برای رشد و سوخت و ساز تبدیل کنند. تقلید از این واکنش شیمی – نور و تبدیل دی اکسید کربن به سوخت می‌تواند آینده سوختهای تجدیدپذیر را در دنیا متحول سازد.

برای تحقق بخشیدن به این فوتوسنتز (نورساخت) مصنوعی، دانشمندان سیستم های کاتالیستی متشکل از اجزای متعدد را مطالعه کرده اند که با همکاری یکدیگر، انتقال الکترونهای تحریک شده توسط نور را که برای تبدیل دی اکسید کربن به فرآورده های پر انرژی لازم است، به پیش می‌رانند. یکی از این فرآورده ها فرمیت (HCOO-) است که شکل نمکی اسید فرمیک بوده و از مولکولهای هیدروژن و دی اکسید کربن ساخته می‌شود.

سیستم تبدیل دی اکسید کربن نوعا شامل یک عامل نورساخت، یک کاتالیزور و یک دهنده الکترون در حالت محلول است. در طی جذب نور، عامل نورساخت به یک وضعیت تحریک شده می جهد و از دهنده، الکترون می گیرد. کاتالیزور سطح انرژی لازم برای فعال سازی دی اکسید کربن را کاهش می دهد و سپس از این الکترونهای پرانرژی برای تکمیل یک توالی از واکنشها استفاده می کند.

هم اکنون دانشمندان روشی برای بررسی ردپای عناصر واسطه تولید شده در فرایند فتوسنتز یافته اند که به آنها امکان می دهد درک صحیح تری از این واکنش یافته و به امکان تبدیل دی اکسید کربن هوا به سوخت های مفید دست یابند. این امر می تواند آینده منابع انرژی تجدیدپذیر را متحول سازد.

منبع:

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/01/200129174521.htm