فتوسنتز مصنوعي با کمک فناوري‌نانو

[masi eng 47044]

انرژي مورد نياز براي واکنش‌‌هاي شيميايي فتوسنتز، بيشتر از مقداري است که بتوان آن را با تبديل نور مرئي به سيگنال‌‌هاي الکتروني فراهم کرد. دانشمندان چيني يک راهکار نانويي را براي تقويت انرژي حاصل از سيستم چند الکتروني توسعه داده‌اند.

 

کولين باراس بيان مي‌‌کند: نانولوله‌‌ها ما را يک گام به فتوسنتز مصنوعي نزديک‌تر مي‌‌کنند. يک تيم از محققان چيني بيان مي‌‌کنند که نانولوله‌هاي کربني، عوامل شيميايي تعيين کننده‌‌اي هستند که مي‌‌توانند فتوسنتز مصنوعي را ممکن سازند. اين تيم دريافتند که نانولوله‌ها يک مرحله مهم از فتوسنتز را شبيه‌‌سازي مي‌کنند که شيميدان‌‌ها تاکنون قادر به کپي کردن آن نشده‌‌اند.

 

فتوسنتز مصنوعي اين قابليت را دارد که براي توليد هيدروژن با راندمان بالا به‌‌کار رود. هيدروژن مي‌‌تواند به‌‌عنوان يک سوخت تميز براي وسايل نقليه و همچنين براي کاهش دي‌‌اکسيدکربن هوا به‌‌کار رود. ارگانيزم‌‌هاي فتوسنتزي، انرژي نور را براي تجزيه آب به اکسيژن و هيدروژن به‌‌کار مي‌‌برند. هيدروژن سپس براي توليد کربوهيدرات‌‌هاي سنتزي با دي‌اکسيدکربن واکنش مي‌‌دهد.

 

شيميدان‌‌ها از مدت‌ها پيش به‌دنبال ايجاد فرآيند فوتوسنتز مصنوعي هستند، اما تاکنون قادر به کپي کردن يکي از مراحل کليدي اين فرآيند نشده‌اند.

 

فتون‌‌هاي مرئي تنها مي‌‌توانند يک مقدار محدود از انرژي را در واکنش‌‌هاي شيميايي شرکت دهند. اين انرژي به وسيله الکترون‌هاي سهيم در واکنش، جذب مي‌شود.

 

واکنش‌‌هايي که نياز به انرژي بيشتري دارند- مانند سنتز کربوهيدرات‌‌ها- تنها وقتي مي‌‌تواند انجام شوند که الکترون‌هاي انرژي‌‌دار متعددي در واکنش سهيم باشند. به اين دليل، شيميدان‌‌ها معتقدند که فتوسنتز مصنوعي محدود به يک دسته از واکنش‌‌هاي معروف به سيستم‌‌هاي چند الکتروني است.

 

اما هيچ کس موفق به ساختن سيستم‌‌هاي چند الکتروني مصنوعي که توانايي تهيه انرژي لازم براي فتوسنتز مصنوعي را داشته باشند، نشده است.

 

اکنون يک تيم با هدايت Xian-Fu Zhangدردانشگاه علوم و فناوري Hebei Normal در چين دريافته‌است که نانولوله‌هاي کربني تک ديواره مي‌‌تواند به‌‌عنوان قلب شيميايي در يک سيستم چند الکتروني عمل کند.

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام