သတင်းများ – စီးပွားရေးကို လောင်စာအဖြစ် အသုံးပြုရန်အတွက် ကာဗွန်အခြေခံ လောင်စာများအတွက် တိုးမြင့်လာသော ဝယ်လိုအားသည် လေထုထဲတွင် ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ် (CO2) ပမာဏကို ဆက်လက်တိုးမြင့်စေသည်။ CO2 ထုတ်လွှတ်မှုကို လျှော့ချရန် ကြိုးပမ်းမှုများ ပြုလုပ်နေသော်လည်း ၎င်းသည် လေထုထဲတွင် ရှိနှင့်ပြီးဖြစ်သော ဓာတ်ငွေ့၏ အန္တရာယ်ရှိသော အကျိုးသက်ရောက်မှုများကို လျော့ပါးစေခြင်း မရှိပါ။ ထို့ကြောင့် သုတေသီများသည် လေထု CO2 ကို ဖော်မစ်အက်ဆစ် (HCOOH) နှင့် မီသနောကဲ့သို့သော အဖိုးတန်ပစ္စည်းများအဖြစ် ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် အသုံးပြုရန် တီထွင်ဖန်တီးမှုရှိသော နည်းလမ်းများကို ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့ကြသည်။ မြင်နိုင်သောအလင်းကို ဓာတ်ကူပစ္စည်းအဖြစ် အသုံးပြုသည့် ဓာတ်ကူပစ္စည်းများကို အသုံးပြု၍ CO2 ကို ဓာတ်ရောင်ခြည်လျှော့ချခြင်းသည် ထိုကဲ့သို့သော ပြောင်းလဲမှုများအတွက် ရေပန်းစားသော နည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။
၂၀၂၃ ခုနှစ်၊ မေလ ၈ ရက်နေ့ထုတ် Angewandte Chemie ၏ နိုင်ငံတကာထုတ်ဝေမှုတွင် ထုတ်ဖော်ပြသခဲ့သော နောက်ဆုံးပေါ် ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုတွင်၊ တိုကျိုနည်းပညာတက္ကသိုလ်မှ ပါမောက္ခ Kazuhiko Maeda နှင့် ၎င်း၏သုတေသနအဖွဲ့သည် သိသာထင်ရှားသော တိုးတက်မှုကို ပြုလုပ်ခဲ့ကြသည်။ CO2 ၏ ရွေးချယ်ထားသော photoreduction ကို မြှင့်တင်ပေးသည့် tin (Sn) metal-organic framework (MOF) ကို အောင်မြင်စွာ တီထွင်နိုင်ခဲ့သည်။ မကြာသေးမီက မိတ်ဆက်ခဲ့သော MOF ကို KGF-10 ဟု အမည်ပေးထားပြီး ၎င်း၏ ဓာတုဗေဒဖော်မြူလာမှာ [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: trithiocyanuric acid, MeOH: methanol) ဖြစ်သည်။ မြင်နိုင်သောအလင်းကို အသုံးပြု၍ KGF-10 သည် CO2 ကို formic acid (HCOOH) အဖြစ် ထိရောက်စွာ ပြောင်းလဲပေးသည်။ ပါမောက္ခ Maeda က “ယနေ့အထိ ရှားပါးပြီး မြင့်မြတ်သောသတ္တုများကို အခြေခံ၍ CO2 လျှော့ချရန်အတွက် အလွန်ထိရောက်သော photocatalysts အများအပြားကို တီထွင်ထုတ်လုပ်နိုင်ခဲ့သည်။ သို့သော်၊ အလင်းစုပ်ယူသောနှင့် catalytic လုပ်ဆောင်ချက်များကို သတ္တုအများအပြားဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသော တစ်ခုတည်းသော မော်လီကျူးယူနစ်ထဲသို့ ပေါင်းစပ်ခြင်းသည် စိန်ခေါ်မှုတစ်ရပ်အဖြစ် ရှိနေဆဲဖြစ်သည်။” ထို့ကြောင့် Sn သည် ဤအတားအဆီးနှစ်ခုကို ကျော်လွှားရန် အကောင်းဆုံးကိုယ်စားလှယ်လောင်းတစ်ဦးဖြစ်ကြောင်း သက်သေပြခဲ့သည်။
သတ္တုနှင့် အော်ဂဲနစ်ပစ္စည်းများ၏ အားသာချက်များကို ပေါင်းစပ်ထားသော MOF များကို ရှားပါးသတ္တုများကို အခြေခံသည့် ရိုးရာဓာတ်ကူပစ္စည်းများအတွက် ပိုမိုစိမ်းလန်းသော အစားထိုးနည်းလမ်းတစ်ခုအဖြစ် စူးစမ်းလေ့လာလျက်ရှိသည်။ ဓာတ်ကူပစ္စည်းနှင့် ဓာတ်ကူပစ္စည်းအဖြစ် နှစ်ထပ်အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်သည်ဟု လူသိများသော Sn သည် MOF အခြေခံ ဓာတ်ကူပစ္စည်းများအတွက် အလားအလာရှိသော ရွေးချယ်မှုတစ်ခု ဖြစ်နိုင်ပါတယ်။ ဇာကွန်နီယမ်၊ သံနှင့် ခဲတို့ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသော MOF များကို ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် လေ့လာထားသော်လည်း Sn အခြေခံ MOF များကို နားလည်မှုမှာ အကန့်အသတ်ရှိနေဆဲဖြစ်သည်။ ဓာတ်ကူပစ္စည်းနယ်ပယ်တွင် Sn အခြေခံ MOF များ၏ ဖြစ်နိုင်ခြေများနှင့် အသုံးချမှုများကို အပြည့်အဝ စူးစမ်းလေ့လာရန် နောက်ထပ်လေ့လာမှုများနှင့် လေ့လာမှုများ လိုအပ်ပါသည်။
သံဖြူအခြေခံ MOF KGF-10 ကို ပေါင်းစပ်ရန်အတွက် သုတေသီများသည် H3ttc (trithiocyanuric acid)၊ MeOH (methanol) နှင့် သံဖြူကလိုရိုက်တို့ကို အစပြုအစိတ်အပိုင်းများအဖြစ် အသုံးပြုခဲ့ကြသည်။ ၎င်းတို့သည် အီလက်ထရွန်အလှူရှင်နှင့် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ရင်းမြစ်အဖြစ် 1,3-dimethyl-2-phenyl-2,3-dihydro-1H-benzo[d]imidazole ကို ရွေးချယ်ခဲ့သည်။ ပေါင်းစပ်ပြီးနောက် ရရှိလာသော KGF-10 ကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာနည်းလမ်းအမျိုးမျိုးဖြင့် စမ်းသပ်ခဲ့သည်။ ဤစမ်းသပ်မှုများအရ ပစ္စည်းတွင် 2.5 eV band gap ရှိသော CO2 adsorption စွမ်းရည် အသင့်အတင့်ရှိပြီး မြင်နိုင်သော wavelength အတိုင်းအတာတွင် ထိရောက်စွာ စုပ်ယူနိုင်ကြောင်း ပြသခဲ့သည်။
သိပ္ပံပညာရှင်များသည် ပစ္စည်းအသစ်၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဗေဒဂုဏ်သတ္တိများအကြောင်း အသိပညာဖြင့် ၎င်းကို အသုံးပြု၍ မြင်နိုင်သောအလင်းဖြင့် ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ် လျှော့ချမှုကို အရှိန်မြှင့်ပေးခဲ့သည်။ မှတ်သားစရာကောင်းသည်မှာ KGF-10 သည် မည်သည့် photosensitizer သို့မဟုတ် catalyst မှ မပါဘဲ CO2 မှ format (HCOO-) ပြောင်းလဲမှုကို ၉၉% အထိ ရွေးချယ်မှုဖြင့် ရရှိကြောင်း သုတေသီများ တွေ့ရှိခဲ့သည်။ ထို့အပြင်၊ KGF-10 သည် ဖိုတွန်များအသုံးပြုခြင်း၏ ထိရောက်မှုကို တိုင်းတာသည့် မြင့်မားသော ထင်ရှားသည့် quantum yield ကို ပြသခဲ့ပြီး 400 nm တွင် 9.8% တန်ဖိုးအထိ ရောက်ရှိခဲ့သည်။ မှတ်သားစရာကောင်းသည်မှာ photocatalytic ဓာတ်ပြုမှုအတွင်း ပြုလုပ်သော ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုတွင် KGF-10 သည် လျှော့ချခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်တွင် အထောက်အကူဖြစ်စေရန် ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ ပြုပြင်မွမ်းမံမှုကို ခံယူကြောင်း ပြသခဲ့သည်။
ဤ 획기적인 သုတေသနပြုချက်သည် မြင်နိုင်သောအလင်းဖြင့် CO2 ကို လျှော့ချရန်အတွက် တစ်လမ်းသွား ဓာတ်ကူပစ္စည်းအဖြစ် ဂုဏ်သတ္တိရှိသော သတ္တုများ မလိုအပ်သည့် မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော သံဖြူအခြေခံ ဓာတ်ကူပစ္စည်း KGF-10 ကို တင်ပြထားပါသည်။ ဤလေ့လာမှုတွင် ပြသထားသော KGF-10 ၏ ထူးခြားသောဂုဏ်သတ္တိများသည် နေရောင်ခြည် CO2 လျှော့ချခြင်းအပါအဝင် အသုံးချမှုအမျိုးမျိုးတွင် ဓာတ်ကူပစ္စည်းအဖြစ် ၎င်း၏အသုံးပြုမှုကို တော်လှန်ပြောင်းလဲစေနိုင်ပါသည်။ ပါမောက္ခ မာအီဒါက “ကျွန်ုပ်တို့၏ရလဒ်များက MOF များသည် အဆိပ်မရှိသော၊ ကုန်ကျစရိတ်သက်သာသော၊ ပေါများသော ကမ္ဘာမြေပေါ်တွင်တွေ့ရှိရသော သတ္တုများကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် သာလွန်ကောင်းမွန်သော ဓာတ်ကူပစ္စည်းစွမ်းရည်များ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်စေရန် ပလက်ဖောင်းတစ်ခုအဖြစ် ဆောင်ရွက်နိုင်ကြောင်း ညွှန်ပြနေပြီး၊ ၎င်းတို့သည် မကြာခဏ မော်လီကျူးသတ္တုရှုပ်ထွေးမှုများဖြစ်သည်။ မရရှိနိုင်ပါ။” ဤရှာဖွေတွေ့ရှိမှုသည် ဓာတ်ကူပစ္စည်းနယ်ပယ်တွင် အလားအလာအသစ်များကို ဖွင့်လှစ်ပေးပြီး ကမ္ဘာမြေ၏အရင်းအမြစ်များကို ရေရှည်တည်တံ့ပြီး ထိရောက်စွာအသုံးပြုရန် လမ်းခင်းပေးပါသည်။
Newswise သည် သတင်းထောက်များအား နောက်ဆုံးရသတင်းများကို ဝင်ရောက်ကြည့်ရှုခွင့်ပေးပြီး တက္ကသိုလ်များ၊ အဖွဲ့အစည်းများနှင့် သတင်းထောက်များအတွက် ၎င်းတို့၏ပရိသတ်များထံ နောက်ဆုံးရသတင်းများ ဖြန့်ဝေနိုင်ရန် ပလက်ဖောင်းတစ်ခု ပေးပါသည်။