Işıkla Aktive Olan Katalizör CO2’yi CO’ya Çeviriyor
Amerika’daki Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı’ndaki araştırmacılar, CO2’yi CO’ya %100 verimlilikle dönüştüren, süngerimsi, Nikel bazlı, ışıkla aktive olan bir katalizör geliştirdiler. Malzeme Bilimci Haimei Zheng önderliğindeki araştırmacılar, CO2’den sadece CO üreten bir katalizörün ilk kez geliştirildiğini ifade ediyor. Karbon, nötr yakıt ve diğer kimyasalları, fosil yakıtlar yerine atmosferik CO2’den üretebilmek; iklim değişikliği ile mücadele için önemli bir adımdır. CO, CO2 den kimyasal olarak daha reaktiftir ve kolaylıkla yararlı ürün haline gelebilir. Zheng’e göre; yeni katalizör, Güneş enerjisini kullanarak CO2’den yakıt üretmede önemli bir adımdır.
Araştırmacılar, metal-organik fotokatalizör Ni (TPA/TEG)’yi ışık katalizli reaksiyon ile ürettiler. TEG, TPA ve Ni iyonları çözeltileri, yaklaşık üç saat süresince odaklanmamış kızılötesi lazer ile ışınlandırıldı. Bu durum, kristal yapıda ancak fazla sayıda kusura sahip bir katalizör oluşturur. Katalizör yapısı, metal organik bir iskelete benzer ve metal iyonları sert organik bağlayıcılara bağlanır. Bu durumda, bağlayıcılar esneyebilir.
Araştırma ekibi, katalizörü kapalı bir reaktörde test etti. Oda sıcaklığında bir saat sonra 1 g katalizörden 400 ml CO üretildi. Bu reaksiyon, CO üretmek için sudaki elektronları kullanarak CO2’yi azaltır. Reaksiyon normalde H2 gazı üretebilirdi ancak bu, yeni katalizör ile saptanamadı. Araştırma ekibi, katalizör yapısının CO2 anyonlarının bağ yapmasına izin verecek alternatif reaksiyonu önlediğine ve hidrojen için boşluk kalmadığına inanıyor.
Araştırma ekibi katalizörü gümüş ve rodyum nanokristalleriyle zenginleştirdikten sonra da analiz ettiler. Gümüş bakımından zengin olan katalizör asetik asit üretirken, rodyum bakımından zengin katalizör formik asit üretti. Bu kimyasalların ikisi de endüstride geniş bir kullanıma sahiptir. Araştırmacılar katalizörün karbon-karbon bağını oluşturabildiğine dikkat çekiyor ki bu da sıvı yakıt üretiminde önemli bir noktadır.
Zheng ve ekibi şimdilerde; görünür ışığı kullanabilen, CO2’yi daha iyi saptayabilen daha gelişmiş metal-organik heterojen fotokatalizör sistemi geliştirmeyi planlıyor.
Kaynak: thechemicalengineer.com
