Newswise – Panjaluk bahan bakar berbasis karbon sing saya tambah kanggo nyukupi kebutuhan ekonomi terus nambah jumlah karbon dioksida (CO2) ing udhara. Sanajan ana upaya kanggo nyuda emisi CO2, iki ora bisa nyuda efek mbebayani saka gas sing wis ana ing atmosfer. Dadi, para peneliti wis nemokake cara kreatif kanggo nggunakake CO2 atmosfer kanthi ngowahi dadi zat sing migunani kayata asam format (HCOOH) lan metanol. Fotoreduksi CO2 nggunakake fotokatalis nggunakake cahya sing katon minangka katalis minangka metode sing populer kanggo konversi kasebut.
Ing terobosan paling anyar, sing diungkap ing edisi internasional Angewandte Chemie tanggal 8 Mei 2023, Profesor Kazuhiko Maeda lan tim risete ing Institut Teknologi Tokyo wis nggawe kemajuan sing signifikan. Dheweke wis sukses ngembangake kerangka logam-organik (MOF) timah (Sn) sing ningkatake fotoreduksi selektif CO2. MOF sing nembe dikenalake dijenengi KGF-10 lan rumus kimiane yaiku [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: asam tritiosianat, MeOH: metanol). Nggunakake cahya sing katon, KGF-10 kanthi efektif ngowahi CO2 dadi asam format (HCOOH). Profesor Maeda nerangake, "Nganti saiki, akeh fotokatalis sing efisien banget kanggo reduksi CO2 adhedhasar logam langka lan mulia wis dikembangake. Nanging, nggabungake fungsi penyerap cahya lan katalitik menyang unit molekul tunggal sing kasusun saka akeh logam tetep dadi tantangan." Mangkono, Sn kabukten dadi calon sing ideal kanggo ngatasi rong alangan kasebut.
MOF, sing nggabungake kaluwihan logam lan bahan organik, lagi dieksplorasi minangka alternatif sing luwih ramah lingkungan kanggo fotokatalis tradisional sing adhedhasar logam tanah jarang. Sn, sing dikenal amarga peran gandane minangka katalis lan penyerap cahya ing proses fotokatalis, bisa dadi pilihan sing layak kanggo fotokatalis berbasis MOF. Sanajan MOF sing kasusun saka zirkonium, wesi, lan timbal wis ditliti kanthi ekstensif, pangerten babagan MOF berbasis Sn isih winates. Panliten lan studi luwih lanjut dibutuhake kanggo njelajah kemungkinan lan aplikasi potensial MOF berbasis Sn ing bidang fotokatalisis.
Kanggo nyintesis MOF KGF-10 adhedhasar timah, para peneliti nggunakake H3ttc (asam tritiosianat), MeOH (metanol), lan timah klorida minangka komponen awal. Dheweke milih 1,3-dimetil-2-fenil-2,3-dihidro-1H-benzo[d]imidazol minangka donor elektron lan sumber hidrogen. Sawise sintesis, KGF-10 sing dipikolehi ditindakake macem-macem metode analitis. Tes kasebut nuduhake yen bahan kasebut duwe kapasitas adsorpsi CO2 moderat kanthi celah pita 2,5 eV lan panyerepan efektif ing kisaran dawa gelombang sing katon.
Kanthi kawruh babagan sifat fisik lan kimia saka materi anyar kasebut, para ilmuwan nggunakake kanggo ngatalisis reduksi karbon dioksida kanthi cahya sing katon. Khususé, para peneliti nemokake manawa KGF-10 entuk konversi CO2 kanggo mbentuk (HCOO-) kanthi selektivitas nganti 99% tanpa fotosensitizer utawa katalis tambahan. Kajaba iku, KGF-10 nduduhake asil kuantum sing katon sing dhuwur banget - ukuran efisiensi panggunaan foton - tekan nilai 9,8% ing 400 nm. Khususé, analisis struktural sing ditindakake sajrone reaksi fotokatalitik nuduhake manawa KGF-10 ngalami modifikasi struktural kanggo mbantu proses reduksi.
Riset inovatif iki nampilake fotokatalis berbasis timah kinerja tinggi KGF-10 tanpa perlu logam mulia minangka katalis siji arah kanggo reduksi CO2 dadi format dening cahya sing katon. Sifat-sifat KGF-10 sing luar biasa sing dituduhake ing panliten iki bisa ngrevolusi panggunaane minangka fotokatalis ing macem-macem aplikasi, kalebu reduksi CO2 surya. Prof. Maeda nyimpulake: "Asil kita nuduhake yen MOF bisa dadi platform kanggo ngembangake kemampuan fotokatalitik sing unggul liwat panggunaan logam sing ora beracun, efektif biaya, lan akeh sing ditemokake ing Bumi, sing asring minangka kompleks logam molekuler. Ora bisa digayuh.” Panemon iki mbukak kemungkinan anyar. cakrawala ing bidang fotokatalisis lan mbukak dalan kanggo panggunaan sumber daya Bumi sing lestari lan efisien.
Newswise nyedhiyakake akses menyang pawarta anyar kanggo para wartawan lan platform kanggo universitas, institusi, lan wartawan supaya bisa nyebarake pawarta anyar marang pamirsa.