کاوانیشي، جاپان، د نومبر ۱۵، ۲۰۲۲ /PRNewswire/ — د چاپیریال مسلې لکه د اقلیم بدلون، د طبیعي سرچینو کمښت، د ډولونو له منځه تلل، د پلاستیک ککړتیا او د ځنګلونو وهل په ټوله نړۍ کې د نفوس د چاودنې له امله مخ په زیاتیدو دي.
کاربن ډای اکسایډ (CO2) د شنو خونو ګاز دی او د اقلیم د بدلون یو له اصلي لاملونو څخه دی. په دې برخه کې، یوه پروسه چې د "مصنوعي فوتوسنتز (CO2 فوتو ریډکشن)" په نوم پیژندل کیږي کولی شي د CO2، اوبو او لمریزې انرژۍ څخه د سونګ توکو او کیمیاوي موادو لپاره عضوي فیډ سټاک تولید کړي، لکه څنګه چې نباتات کوي. په ورته وخت کې، دوی د CO2 اخراج هم کموي، ځکه چې CO2 د انرژۍ او کیمیاوي سرچینو تولید لپاره د فیډ سټاک په توګه کارول کیږي. له همدې امله، مصنوعي فوتوسنتز د شنو ټیکنالوژیو څخه یو له وروستي څخه ګڼل کیږي.
MOFs (د فلزي عضوي چوکاټونه) د غیر عضوي فلزاتو او عضوي لینکرونو له کلسترونو څخه جوړ شوي الټراپورس مواد دي. دوی د نانومیټر رینج کې د مالیکولي کچې کنټرول کیدی شي او د سطحې لویه ساحه لري. د دې ملکیتونو له امله، MOFs د ګاز ذخیره کولو، جلا کولو، فلزاتو جذبولو، کتلیسس، د درملو رسولو، د اوبو درملنې، سینسرونو، الکترودونو، فلټرونو او نورو کې کارول کیدی شي. په دې وروستیو کې، MOFs موندل شوي چې د CO2 نیولو وړتیا لري چې کولی شي CO2 فوتو ریډیوس کړي، دا مصنوعي فوتوسنتز دی.
له بلې خوا، کوانټم نقطې خورا نري مواد دي (0.5-9 nm) چې د دوی نظري ځانګړتیاوې د کوانټم کیمیا او کوانټم میخانیک قواعدو سره سمون لري. دوی ته "مصنوعي اتومونه یا مصنوعي مالیکولونه" ویل کیږي ځکه چې هر کوانټم نقطه یوازې څو یا څو زره اتومونه یا مالیکولونه لري. د اندازې په دې حد کې، د الکترونونو د انرژۍ کچه نور دوامداره نه وي او د فزیکي پدیدې له امله جلا کیږي چې د کوانټم محدودیت اغیزې په نوم پیژندل کیږي. پدې حالت کې، د خارج شوي رڼا طول موج به د کوانټم نقطو په اندازې پورې اړه ولري. دا کوانټم نقطې د دوی د لوړ رڼا جذب ظرفیت، د څو اکسیټون تولیدولو وړتیا او لوی سطحې ساحې له امله په مصنوعي فوتوسنتز کې هم کارول کیدی شي.
د شنه ساینس اتحاد لاندې دواړه MOFs او کوانټم نقطې ترکیب شوي دي. مخکې، دوی په بریالیتوب سره د مصنوعي فوتوسنتز لپاره د ځانګړي کتلست په توګه د فارمیک اسید تولید لپاره د MOF کوانټم نقطې مرکب مواد کارولي دي. په هرصورت، دا کتلستونه د پوډر په بڼه دي او دا کتلست پوډر باید په هره پروسه کې د فلټر کولو له لارې راټول شي. له همدې امله، څرنګه چې دا پروسې دوامداره نه دي، نو د عملي صنعتي کارونې لپاره یې پلي کول ستونزمن دي.
په ځواب کې، د ګرین ساینس الائنس شرکت لمیټډ ښاغلي تیتسورو کاجینو، ښاغلي هیروها ایوابایاشي، او ډاکټر ریوهی موري د خپلې ټیکنالوژۍ څخه کار واخیست ترڅو دا ځانګړي مصنوعي فوتوسنتز کتلستونه په ارزانه ټوکر شیټونو کې غیر فعال کړي او د فارمیک اسید تولید لپاره یوه نوې پروسه رامینځته کړه. کوم چې کولی شي په عملي صنعتي غوښتنلیکونو کې په دوامداره توګه کار وکړي. د مصنوعي فوتوسنتز تعامل بشپړیدو وروسته، هغه اوبه چې فارمیک اسید لري د استخراج لپاره ایستل کیدی شي، او نوي تازه اوبه بیرته کانټینر ته اضافه کیدی شي ترڅو مصنوعي فوتوسنتز په دوامداره توګه بیا پیل شي.
فورمیک اسید کولی شي د هایدروجن سونګ ځای ونیسي. په ټوله نړۍ کې د هایدروجن ټولنې د خپریدو مخنیوي یو له اصلي دلیلونو څخه دا دی چې هایدروجن په کایناتو کې ترټولو کوچنی اتوم دی، نو د هغې ذخیره کول ستونزمن دي، او د لوړ سیل کولو اغیز سره د هایدروجن ټانک تولید به خورا ګران وي. سربیره پردې، د هایدروجن ګاز کولی شي چاودیدونکی وي او د خوندیتوب خطر رامینځته کړي. څرنګه چې فارمیک اسید یو مایع دی، نو د سونګ په توګه ذخیره کول اسانه دي. که اړتیا وي، فارمیک اسید د هایدروجن تولید په حالت کې کتلای شي. سربیره پردې، فارمیک اسید د مختلفو کیمیاوي موادو لپاره د خامو موادو په توګه کارول کیدی شي.
که څه هم د مصنوعي فوتوسنتز موثریت لاهم ټیټ دی، د شنه ساینس اتحاد به د مصنوعي فوتوسنتز لپاره د عملي غوښتنلیکونو رامینځته کولو لپاره د موثریت ښه والي لپاره مبارزې ته دوام ورکړي.