دی‌اکسیدکربن با کمک نانوذرات تبدیل به مواد شیمیایی مفید می‌شود

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که نانوذرات می‌توانند برای تولید مواد خام با ارزش از دی‌اکسیدکربن مورد استفاده قرار گیرند. یک تیم تحقیقات بین‌المللی از آلمان و استرالیا روی واکنش‌های آبشاری ایجاد شده توسط آنزیم‌ها کار می‌کنند، آن‌ها با نوآوری موفق شدند تا از نانوذرات فلزی برای شکستن دی‌اکسیدکربن استفاده و در نهایت پروپانول و اتانول تولید کنند. 

این گروه تحقیقاتی از مرکز الکتروشیمی بوخوم به همراه پژوهشگرانی از دانشگاه دویسبورگ اسن و یک گروه تحقیقاتی از استرالیا به رهبری جاستین گودینگ روی واکنش‌های آبشاری با کمک آنزیم و نانوذرات کاتالیستی کار کردند. آن‌ها دریافتند که می‌توان با این روش اتانول و پروپانول تولید کرد.

اتانول و پروپانول دو ماده مهم در صنایع مختلف هستند که از آن‌ها می‌توان به‌عنوان سوخت زیستی نیز استفاده کرد. این محصولات در صنایع به‌عنوان جوهر چاپ، لوازم آرایشی بهداشتی، محصولات دارویی، عطر و شوینده استفاده می‌شوند. این حقیقت که از نانوذرات می‌توان به‌عنوان عامل تبدیل کننده دی‌اکسیدکربن به محصولات مفید استفاده کرد، یک مرحله مهم در طراحی کاتالیست‌ها است.

نانوذرات می‌توانند به‌عنوان تسریع‌کننده واکنش مورد استفاده قرار گیرند که دلیل این امر، ابعاد نانومتری آن‌ها است که موجب می‌شود تا مساحت سطحی ذرات افزایش یابد. این بدان معنا است که با این کار خواص کاتالیستی ذرات بهبود می‌یابد. در حال حاضر از نانوذرات در کاتالیز کردن فرآیند‌های مختلف استفاده می‌شود. در سال ۲۰۱۶ یک گروه تحقیقاتی از موسسه فناوری ماساچوست موفق شدند نانوذرات را جایگزین فلزات گران‌بها در کاتالیست‌ها کنند.

در این پروژه محققان از نانوذرات برای ایجاد واکنش آبشاری استفاده کردند، واکنش‌هایی که بیش از یک مرحله داشته و هر مرحله به مرحله قبلی وابسته است. این امر موجب می‌شود که آنزیم‌های منفرد بتوانند با کاتالیز کردن این رشته از رویدادها، محصولات پیچیده تولید کنند.

آنچه این گروه تحقیقاتی یافته این بود که نانوسیم‌ها می‌توانند احیاء الکتروشیمیایی دی‌اکسیدکربن را کاتالیز نموده و واکنش‌های زیادی را که در هسته نقره و پوسته مس رخ می‌دهد، آغاز کنند و در نهایت دی‌اکسیدکربن را به اتانول یا پروپانول تبدیل کنند.