Каваниси, Япония, 15 ноябрь 2022 йыл /PRNewswire/ — климат үҙгәрештәре, тәбиғи ресурстар кәмеүе, төрҙәрҙең юҡҡа сығыуы, пластик бысраныу һәм урмандарҙы ҡырҡыу кеүек экологик мәсьәләләр бөтә донъяла халыҡ һаны шартлауы арҡаһында киҫкенләшә.
Углекислый газ (CO2) — парник газы һәм климат үҙгәрештәренең төп сәбәптәренең береһе. Был йәһәттән “яһалма фотосинтез (СО2 фоторедукцияһы)” тип аталған процесс үҫемлектәр кеүек үк СО2, һыу һәм ҡояш энергияһынан яғыулыҡ һәм химик матдәләр өсөн органик сеймал етештерә ала. Шул уҡ ваҡытта улар CO2 сығарыуҙы ла кәметә, сөнки CO2 энергия һәм химик ресурстар етештереү өсөн сеймал булараҡ ҡулланыла. Шуға күрә яһалма фотосинтез һуңғы йәшел технологияларҙың береһе тип иҫәпләнә.
МОФ (металл органик каркастары) — органик булмаған металдар һәм органик линкерҙар кластерҙарынан торған ультрапорлы материалдар. Уларҙы нанометр диапазонында молекуляр кимәлдә идара итергә мөмкин һәм ҙур өҫкө майҙанға эйә. Ошо үҙенсәлектәре арҡаһында МОФ-тарҙы газ һаҡлауҙа, айырыуҙа, металл адсорбцияһында, катализда, препараттар тапшырыуҙа, һыуҙы таҙартыуҙа, датчиктарҙа, электродтарҙа, фильтрҙарҙа һ.б.
Ә квант нөктәләре — оптик үҙенсәлектәре квант химияһы һәм квант механикаһы ҡағиҙәләренә ярашлы булған ультранәҙек материалдар (0,5—9 нм). Уларҙы «яһалма атомдар йәки яһалма молекулалар» тип атайҙар, сөнки һәр квант нөктәһе бер нисә йәки бер нисә мең атомдан йәки молекуланан ғына тора. Был ҙурлыҡ диапазонында электрондар энергия кимәле өҙлөкһөҙ булмай һәм квант тығыҙлау эффекты тип аталған физик күренеш арҡаһында айырыла. Был осраҡта сығарылған яҡтылыҡтың тулҡын оҙонлоғо квант нөктәләренең ҙурлығына бәйле буласаҡ. Был квант нөктәләрен яҡтылыҡты үҙләштереү һәләте юғары булыуы, күп экситон тыуҙырыу һәләте һәм өҫкө майҙаны ҙур булыуы арҡаһында яһалма фотосинтезда ла ҡулланырға мөмкин.
Йәшел фән альянсы буйынса МОФ-тар ҙа, квант нөктәләре лә синтезланған. Быға тиклем улар яһалма фотосинтез өсөн махсус катализатор булараҡ ҡырмыҫҡа кислотаһын етештереү өсөн МОФ квант нөктәле композит материалдарын уңышлы ҡулланған. Әммә был катализаторҙар порошок рәүешендә була һәм был катализатор порошоктарын һәр процеста фильтрация юлы менән йыйырға кәрәк. Шуға күрә был процестар өҙлөкһөҙ булмағанлыҡтан, уларҙы ғәмәли сәнәғәттә ҡулланыу өсөн ҡулланыу ҡыйын.
Яуап итеп, Тецуро Каджино әфәнде, Хирохиса Ивабаяши әфәнде һәм Green Science Alliance Co., Ltd. компанияһынан доктор Рёхей Мори үҙҙәренең технологияһын ҡулланып, был махсус яһалма фотосинтез катализаторҙарын арзан туҡыма биттәрендә иммобилизациялай һәм ҡырмыҫҡа кислотаһы етештереүҙең яңы процесын эшләй. ғәмәли сәнәғәт ҡулланыуҙарында өҙлөкһөҙ эшләй алған. Яһалма фотосинтез реакцияһы тамамланғас, составында ҡырмыҫҡа кислотаһы булған һыуҙы экстракция өсөн сығарырға мөмкин, ә яһалма фотосинтезды өҙлөкһөҙ тергеҙеү өсөн һауытҡа яңы татлы һыу өҫтәргә мөмкин.
Ҡырмыҫҡа кислотаһы водород яғыулығын алмаштыра ала. Донъяла водород йәмғиәтенең таралыуына юл ҡуймаған төп сәбәптәрҙең береһе – водородтың йыһандағы иң бәләкәй атом булыуы, шуға күрә уны һаҡлау ҡыйын, ә юғары герметизация эффекты булған водород бакын етештереү бик ҡиммәткә төшәсәк. Бынан тыш, водород газы шартлатҡыс булыуы мөмкин һәм хәүефһеҙлек өсөн хәүеф тыуҙыра. Ҡырмыҫҡа кислотаһы шыйыҡса булғанлыҡтан, уны яғыулыҡ итеп һаҡлау еңелерәк. Кәрәк булһа, ҡырмыҫҡа кислотаһын in situ водород етештереүҙе катализлау өсөн ҡулланырға мөмкин. Бынан тыш, ҡырмыҫҡа кислотаһын төрлө химик матдәләр өсөн сеймал итеп ҡулланырға мөмкин.
Яһалма фотосинтездың һөҙөмтәлелеге әлегә түбән булһа ла, Йәшел фән альянсы яһалма фотосинтездың практик ҡулланыуҙарын булдырыу өсөн һөҙөмтәлелекте арттырыу өсөн көрәште дауам итәсәк.