محققان دانشگاه ویرجینیای غربی (VCU) یک کاتالیزور مؤثر برای تبدیل ترموشیمیایی دی‌اکسید کربن به اسید فرمیک کشف کرده‌اند - کشفی که می‌تواند یک استراتژی جدید برای جذب کربن ارائه دهد که می‌تواند همزمان با دست و پنجه نرم کردن جهان با تغییرات اقلیمی، کاهش یابد. این یک عامل بالقوه مهم برای دی‌اکسید کربن جوی است.
دکتر شیو ن. خانا، نویسنده اصلی و استاد بازنشسته دانشگاه ایالتی ویرجینیا (VCU)، گفت: «به خوبی شناخته شده است که رشد سریع گازهای گلخانه‌ای در جو و اثرات مضر آنها بر محیط زیست یکی از چالش‌های اصلی پیش روی بشر امروز است.» تبدیل کاتالیزوری CO2 به مواد شیمیایی مفید مانند اسید فرمیک (HCOOH) یک استراتژی جایگزین مقرون به صرفه برای کاهش اثرات نامطلوب CO2 است. اسید فرمیک یک مایع با سمیت کم است که حمل و نقل و نگهداری آن در دمای محیط آسان است. همچنین می‌تواند به عنوان یک پیش‌ساز شیمیایی با ارزش افزوده بالا، حامل ذخیره‌سازی هیدروژن و یک جایگزین احتمالی سوخت فسیلی در آینده مورد استفاده قرار گیرد.
هانا و دکتر تورباسو سنگوپتا، فیزیکدان تحقیقاتی دانشگاه ویرجینیای غربی، دریافتند که خوشه‌های متصل به هم کالکوژنیدهای فلزی می‌توانند به عنوان کاتالیزور برای تبدیل ترموشیمیایی CO2 به اسید فرمیک عمل کنند. نتایج آنها در مقاله‌ای با عنوان «تبدیل CO2 به اسید فرمیک با تنظیم حالت‌های کوانتومی در خوشه‌های کالکوژنید فلزی» که در Communications Chemistry of Nature Portfolio منتشر شده است، شرح داده شده است.
هانا گفت: «ما نشان داده‌ایم که با ترکیب مناسب لیگاندها، می‌توان مانع واکنش برای تبدیل CO2 به اسید فرمیک را به طور قابل توجهی کاهش داد و تولید اسید فرمیک را تا حد زیادی سرعت بخشید. بنابراین می‌توانیم بگوییم که این کاتالیزورهای ادعا شده می‌توانند سنتز اسید فرمیک را آسان‌تر یا عملی‌تر کنند. استفاده از خوشه‌های بزرگتر با مکان‌های اتصال لیگاند بیشتر یا با اتصال لیگاندهای دهنده کارآمدتر، با پیشرفت‌های بیشتر ما در تبدیل اسید فرمیک نسبت به آنچه در شبیه‌سازی‌های محاسباتی نشان داده شده است، مطابقت دارد.»
این مطالعه بر اساس کار قبلی هانا انجام شده است که نشان می‌دهد انتخاب صحیح لیگاند می‌تواند یک خوشه را به یک ابردهنده که الکترون می‌دهد یا به یک پذیرنده که الکترون‌ها را می‌پذیرد، تبدیل کند.
هانا می‌گوید: «اکنون ما نشان می‌دهیم که همین اثر پتانسیل بالایی در کاتالیز مبتنی بر خوشه‌های کالکوژنید فلزی دارد. توانایی سنتز خوشه‌های پیوندی پایدار و کنترل توانایی آنها در اهدا یا پذیرش الکترون، زمینه جدیدی از کاتالیز را باز می‌کند، زیرا اکثر واکنش‌های کاتالیزوری به کاتالیزورهایی بستگی دارند که الکترون اهدا یا پذیرش می‌کنند.»
دکتر خاویر روی، دانشیار شیمی در دانشگاه کلمبیا، یکی از اولین دانشمندان تجربی در این زمینه، در تاریخ 7 آوریل برای شرکت در سمپوزیوم بهاره دانشکده فیزیک از دانشگاه ویرجینیای غربی بازدید خواهد کرد.
هانا گفت: «ما با او همکاری خواهیم کرد تا ببینیم چگونه می‌توانیم با استفاده از آزمایشگاه تجربی او، کاتالیزور مشابهی را توسعه داده و پیاده‌سازی کنیم. ما قبلاً با گروه او همکاری نزدیکی داشته‌ایم، جایی که آنها نوع جدیدی از ماده مغناطیسی را سنتز کردند. این بار او کاتالیزور خواهد بود.»
در خبرنامه VCU در newsletter.vcu.edu مشترک شوید و داستان‌ها، ویدیوها، عکس‌ها، کلیپ‌های خبری و فهرست رویدادها را در صندوق ورودی خود دریافت کنید.
گروه CoStar از اختصاص ۱۸ میلیون دلار برای ساخت مرکز هنر و نوآوری CoStar در VCU خبر داد.