ຂ່າວ - ຄວາມຕ້ອງການເຊື້ອເພີງທີ່ມີຄາບອນເປັນສ່ວນປະກອບຫຼັກໃນເສດຖະກິດທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເຮັດໃຫ້ປະລິມານຂອງຄາບອນໄດອອກໄຊ (CO2) ໃນອາກາດເພີ່ມຂຶ້ນ. ໃນຂະນະທີ່ມີຄວາມພະຍາຍາມຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍອາຍພິດ CO2, ແຕ່ສິ່ງນີ້ບໍ່ໄດ້ຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບທີ່ເປັນອັນຕະລາຍຂອງອາຍແກັສທີ່ມີຢູ່ໃນຊັ້ນບັນຍາກາດແລ້ວ. ດັ່ງນັ້ນນັກຄົ້ນຄວ້າຈຶ່ງໄດ້ມີວິທີການສ້າງສັນເພື່ອໃຊ້ CO2 ໃນຊັ້ນບັນຍາກາດໂດຍການປ່ຽນມັນໃຫ້ເປັນສານທີ່ມີຄຸນຄ່າເຊັ່ນ: ກົດຟໍມິກ (HCOOH) ແລະ ເມທານອນ. ການຫຼຸດ CO2 ດ້ວຍແສງໂດຍໃຊ້ຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາແສງໂດຍໃຊ້ແສງທີ່ເບິ່ງເຫັນໄດ້ເປັນຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາແມ່ນວິທີການທີ່ນິຍົມສຳລັບການປ່ຽນແປງດັ່ງກ່າວ.
ໃນການຄົ້ນພົບລ່າສຸດ, ເຊິ່ງໄດ້ເປີດເຜີຍໃນ Angewandte Chemie ສະບັບສາກົນໃນວັນທີ 8 ພຶດສະພາ 2023, ສາດສະດາຈານ Kazuhiko Maeda ແລະທີມງານຄົ້ນຄວ້າຂອງລາວທີ່ສະຖາບັນເຕັກໂນໂລຢີໂຕກຽວໄດ້ມີຄວາມຄືບໜ້າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ພວກເຂົາໄດ້ພັດທະນາໂຄງຮ່າງໂລຫະ-ອິນຊີ (MOF) ທີ່ສົ່ງເສີມການຫຼຸດຜ່ອນ CO2 ດ້ວຍແສງທີ່ເລືອກໄດ້ຢ່າງສຳເລັດຜົນ. MOF ທີ່ນຳສະເໜີເມື່ອບໍ່ດົນມານີ້ມີຊື່ວ່າ KGF-10 ແລະສູດເຄມີຂອງມັນແມ່ນ [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: ກົດ trithiocyanuric, MeOH: methanol). ໂດຍການໃຊ້ແສງທີ່ເບິ່ງເຫັນໄດ້, KGF-10 ປ່ຽນ CO2 ເປັນກົດ formic (HCOOH) ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ສາດສະດາຈານ Maeda ໄດ້ອະທິບາຍວ່າ, “ມາຮອດປະຈຸບັນ, ຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາແສງທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງຫຼາຍຊະນິດສຳລັບການຫຼຸດຜ່ອນ CO2 ໂດຍອີງໃສ່ໂລຫະທີ່ຫາຍາກ ແລະ ມີຄຸນຄ່າໄດ້ຖືກພັດທະນາຂຶ້ນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການປະສົມປະສານໜ້າທີ່ດູດຊຶມແສງ ແລະ ຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາເຂົ້າໃນໜ່ວຍໂມເລກຸນດຽວທີ່ປະກອບດ້ວຍໂລຫະຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍຍັງຄົງເປັນສິ່ງທ້າທາຍ.” ດັ່ງນັ້ນ, Sn ໄດ້ພິສູດໃຫ້ເຫັນວ່າເປັນຜູ້ສະໝັກທີ່ເໝາະສົມທີ່ຈະເອົາຊະນະອຸປະສັກສອງຢ່າງນີ້.”
MOFs, ເຊິ່ງລວມເອົາຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງໂລຫະ ແລະ ວັດສະດຸອິນຊີ, ກຳລັງຖືກສຳຫຼວດເປັນທາງເລືອກທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມຫຼາຍກວ່າຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາແສງແບບດັ້ງເດີມໂດຍອີງໃສ່ໂລຫະທີ່ຫາຍາກ. Sn, ເຊິ່ງເປັນທີ່ຮູ້ຈັກກັນດີໃນບົດບາດສອງຢ່າງຂອງມັນໃນຖານະເປັນຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາ ແລະ ຕົວດູດຊຶມແສງໃນຂະບວນການເລັ່ງປະຕິກິລິຍາແສງ, ອາດຈະເປັນທາງເລືອກທີ່ເປັນໄປໄດ້ສຳລັບຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາແສງທີ່ອີງໃສ່ MOF. ເຖິງແມ່ນວ່າ MOFs ທີ່ປະກອບດ້ວຍເຊີໂຄນຽມ, ທາດເຫຼັກ, ແລະ ຕະກົ່ວໄດ້ຖືກສຶກສາຢ່າງກວ້າງຂວາງ, ແຕ່ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບ MOFs ທີ່ອີງໃສ່ Sn ຍັງມີຂໍ້ຈຳກັດ. ການສຶກສາ ແລະ ການສຶກສາຕື່ມອີກແມ່ນມີຄວາມຈຳເປັນເພື່ອສຳຫຼວດຄວາມເປັນໄປໄດ້ ແລະ ການນຳໃຊ້ທີ່ມີທ່າແຮງຂອງ MOFs ທີ່ອີງໃສ່ Sn ໃນຂົງເຂດການເລັ່ງປະຕິກິລິຍາແສງ.
ເພື່ອສັງເຄາະ MOF KGF-10 ທີ່ອີງໃສ່ທາດກົ່ວ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ໃຊ້ H3ttc (ກົດ trithiocyanuric), MeOH (ເມທານອນ), ແລະ ທາດກົ່ວຄລໍໄຣດ໌ ເປັນສ່ວນປະກອບເລີ່ມຕົ້ນ. ພວກເຂົາໄດ້ເລືອກ 1,3-dimethyl-2-phenyl-2,3-dihydro-1H-benzo[d]imidazole ເປັນຜູ້ໃຫ້ເອເລັກຕຣອນ ແລະ ແຫຼ່ງໄຮໂດຣເຈນ. ຫຼັງຈາກການສັງເຄາະ, KGF-10 ທີ່ໄດ້ຮັບໄດ້ຖືກນຳໄປໃຊ້ວິທີການວິເຄາະຕ່າງໆ. ການທົດສອບເຫຼົ່ານີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າວັດສະດຸມີຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມ CO2 ໃນລະດັບປານກາງທີ່ມີຊ່ອງຫວ່າງແຖບ 2.5 eV ແລະ ການດູດຊຶມທີ່ມີປະສິດທິພາບໃນຊ່ວງຄວາມຍາວຄື້ນທີ່ເບິ່ງເຫັນໄດ້.
ດ້ວຍຄວາມຮູ້ກ່ຽວກັບຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບ ແລະ ເຄມີຂອງວັດສະດຸໃໝ່, ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ນຳໃຊ້ມັນເພື່ອກະຕຸ້ນການຫຼຸດຜ່ອນຄາບອນໄດອອກໄຊດ໌ໂດຍແສງທີ່ເບິ່ງເຫັນໄດ້. ສິ່ງທີ່ໜ້າສັງເກດຄື ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ພົບວ່າ KGF-10 ສາມາດປ່ຽນ CO2 ເປັນຮູບແບບ (HCOO-) ດ້ວຍການເລືອກເຟັ້ນສູງເຖິງ 99% ໂດຍບໍ່ມີຕົວກະຕຸ້ນແສງ ຫຼື ຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາເສີມໃດໆ. ນອກຈາກນັ້ນ, KGF-10 ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຜົນຜະລິດຄວອນຕຳທີ່ປາກົດຂຶ້ນສູງຢ່າງບໍ່ເຄີຍມີມາກ່ອນ - ເຊິ່ງເປັນມາດຕະການຂອງປະສິດທິພາບຂອງການໃຊ້ໂຟຕອນ - ເຊິ່ງບັນລຸຄ່າ 9.8% ທີ່ 400 nm. ສິ່ງທີ່ໜ້າສັງເກດຄື ການວິເຄາະໂຄງສ້າງທີ່ປະຕິບັດໃນລະຫວ່າງປະຕິກິລິຍາການກະຕຸ້ນແສງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ KGF-10 ໄດ້ຮັບການດັດແປງໂຄງສ້າງເພື່ອຊ່ວຍໃນຂະບວນການຫຼຸດຜ່ອນ.
ການຄົ້ນຄວ້າທີ່ກ້າວໜ້ານີ້ນຳສະເໜີຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາແສງ KGF-10 ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງທີ່ອີງໃສ່ທາດກົ່ວ ໂດຍບໍ່ຕ້ອງການໂລຫະທີ່ມີຄ່າເປັນຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາທາງດຽວສຳລັບການຫຼຸດຜ່ອນ CO2 ໃຫ້ເປັນຮູບແບບໂດຍແສງທີ່ເບິ່ງເຫັນໄດ້. ຄຸນສົມບັດທີ່ໂດດເດັ່ນຂອງ KGF-10 ທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນການສຶກສາຄັ້ງນີ້ສາມາດປະຕິວັດການນຳໃຊ້ມັນເປັນຕົວເລັ່ງປະຕິກິລິຍາແສງໃນການນຳໃຊ້ທີ່ຫຼາກຫຼາຍ, ລວມທັງການຫຼຸດຜ່ອນ CO2 ຈາກແສງຕາເວັນ. ສາດສະດາຈານ Maeda ສະຫຼຸບວ່າ: “ຜົນໄດ້ຮັບຂອງພວກເຮົາຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ MOFs ສາມາດເປັນເວທີສຳລັບການພັດທະນາຄວາມສາມາດໃນການເລັ່ງປະຕິກິລິຍາແສງທີ່ດີກວ່າໂດຍໃຊ້ໂລຫະທີ່ບໍ່ເປັນພິດ, ມີປະສິດທິພາບດ້ານຕົ້ນທຶນ ແລະ ອຸດົມສົມບູນທີ່ພົບໃນໂລກ, ເຊິ່ງມັກຈະເປັນສະລັບສັບຊ້ອນໂລຫະໂມເລກຸນ. ບໍ່ສາມາດບັນລຸໄດ້.” ການຄົ້ນພົບນີ້ເປີດໂອກາດໃໝ່. ຂອບເຂດໃໝ່ໃນຂົງເຂດການເລັ່ງປະຕິກິລິຍາແສງ ແລະ ປູທາງໃຫ້ແກ່ການນຳໃຊ້ຊັບພະຍາກອນຂອງໂລກຢ່າງຍືນຍົງ ແລະ ມີປະສິດທິພາບ.
Newswise ໃຫ້ນັກຂ່າວສາມາດເຂົ້າເຖິງຂ່າວດ່ວນ ແລະ ເປັນເວທີສຳລັບມະຫາວິທະຍາໄລ, ສະຖາບັນ ແລະ ນັກຂ່າວໃນການແຈກຢາຍຂ່າວດ່ວນໃຫ້ກັບຜູ້ຊົມຂອງເຂົາເຈົ້າ.