આ લેખની સમીક્ષા સાયન્સ એક્સની સંપાદકીય પ્રક્રિયાઓ અને નીતિઓ અનુસાર કરવામાં આવી છે. સંપાદકોએ સામગ્રીની અખંડિતતા સુનિશ્ચિત કરતી વખતે નીચેના ગુણો પર ભાર મૂક્યો છે:
આબોહવા પરિવર્તન એ વૈશ્વિક પર્યાવરણીય સમસ્યા છે. આબોહવા પરિવર્તનનું મુખ્ય કારણ અશ્મિભૂત ઇંધણનું વધુ પડતું દહન છે. તે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO2) ઉત્પન્ન કરે છે, જે ગ્રીનહાઉસ ગેસ છે જે ગ્લોબલ વોર્મિંગમાં ફાળો આપે છે. આને ધ્યાનમાં રાખીને, વિશ્વભરની સરકારો આવા કાર્બન ઉત્સર્જનને મર્યાદિત કરવા માટે નીતિઓ વિકસાવી રહી છે. જો કે, ફક્ત કાર્બન ઉત્સર્જન ઘટાડવું પૂરતું નથી. કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ઉત્સર્જનને પણ નિયંત્રિત કરવાની જરૂર છે. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
આ સંદર્ભમાં, વૈજ્ઞાનિકો કાર્બન ડાયોક્સાઇડનું રાસાયણિક રૂપાંતર મિથેનોલ અને ફોર્મિક એસિડ (HCOOH) જેવા મૂલ્યવર્ધિત સંયોજનોમાં કરવાનો પ્રસ્તાવ મૂકે છે. બાદમાં ઉત્પન્ન કરવા માટે, હાઇડ્રાઇડ આયનો (H-) નો સ્ત્રોત જરૂરી છે, જે એક પ્રોટોન અને બે ઇલેક્ટ્રોન સમાન હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, નિકોટીનામાઇડ એડેનાઇન ડાયન્યુક્લિયોટાઇડ (NAD+/NADH) ની રિડક્શન-ઓક્સિડેશન જોડી જૈવિક પ્રણાલીઓમાં હાઇડ્રાઇડ (H-) નો જનરેટર અને જળાશય છે.
આ પૃષ્ઠભૂમિ સામે, જાપાનની રિત્સુમેઇકન યુનિવર્સિટીના પ્રોફેસર હિતોશી તામિયાકીના નેતૃત્વમાં સંશોધકોની એક ટીમે CO2 ને HCOOH સુધી ઘટાડવા માટે રૂથેનિયમ જેવા NAD+/NADH સંકુલનો ઉપયોગ કરીને એક નવી રાસાયણિક પદ્ધતિ વિકસાવી. તેમના અભ્યાસના પરિણામો 13 જાન્યુઆરી, 2023 ના રોજ ChemSusChem જર્નલમાં પ્રકાશિત થયા હતા.
પ્રોફેસર તામિયાકી તેમના સંશોધનની પ્રેરણા સમજાવે છે. "તાજેતરમાં એવું દર્શાવવામાં આવ્યું હતું કે NAD+ મોડેલ, [Ru(bpy)2(pbn)](PF6)2 સાથે રુથેનિયમ સંકુલ, ફોટોકેમિકલ બે-ઇલેક્ટ્રોન ઘટાડામાંથી પસાર થાય છે. તેણે દૃશ્યમાન પ્રકાશ હેઠળ એસીટોનિટ્રાઇલ (CH3CN) માં ટ્રાઇથેનોલામાઇનની હાજરીમાં અનુરૂપ NADH પ્રકાર સંકુલ [Ru(bpy) )2 (pbnHH)](PF6)2 ને જન્મ આપ્યો," તેમણે કહ્યું.
"વધુમાં, CO2 ને [Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ દ્રાવણમાં બબલ કરવાથી [Ru(bpy)2(pbn)]2+ ફરીથી ઉત્પન્ન થાય છે અને ફોર્મેટ આયનો (HCOO-) ઉત્પન્ન થાય છે. જોકે, તેની ઉત્પાદન ગતિ ઘણી ઓછી છે. ટૂંકી. તેથી, H- ને CO2 માં રૂપાંતરિત કરવા માટે સુધારેલ ઉત્પ્રેરક પ્રણાલીની જરૂર છે."
તેથી, સંશોધકોએ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ઉત્સર્જન ઘટાડવામાં મદદ કરતા વિવિધ રીએજન્ટ્સ અને પ્રતિક્રિયા પરિસ્થિતિઓની તપાસ કરી છે. આ પ્રયોગોના આધારે, તેઓએ 1, 3-. ડાયમિથાઈલ-2-ફિનાઈલ-2,3-ડાયહાઈડ્રો-1H-બેન્ઝો[d]ઇમિડાઝોલ (BIH) ની હાજરીમાં રેડોક્સ જોડી [Ru(bpy)2(pbn)]2+/[Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ ના પ્રકાશ-પ્રેરિત બે-ઇલેક્ટ્રોન ઘટાડાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો. વધુમાં, ટ્રાયથેનોલામાઇનને બદલે CH3CN માં પાણી (H2O) એ ઉપજમાં વધુ સુધારો કર્યો.

વધુમાં, સંશોધકોએ ન્યુક્લિયર મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ, સાયક્લિક વોલ્ટેમેટ્રી અને યુવી-દૃશ્યમાન સ્પેક્ટ્રોફોટોમેટ્રી જેવી તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને સંભવિત પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિઓની પણ તપાસ કરી. આના આધારે, તેઓએ અનુમાન લગાવ્યું: પ્રથમ, [Ru(bpy)2(pbn)]2+ ના ફોટોએક્સિટેશન પર, મુક્ત રેડિકલ [RuIII(bpy)2(pbn•-)]2+* રચાય છે, જે નીચેના ઘટાડામાંથી પસાર થાય છે: BIH Get [RuII(bpy)2(pbn•-)]2+ અને BIH•+. ત્યારબાદ, H2O રુથેનિયમ સંકુલને પ્રોટોનેટ કરીને [Ru(bpy)2(pbnH•)]2+ અને BI• બનાવે છે. પરિણામી ઉત્પાદન [Ru(bpy)2(pbnHH)]2+ બનાવવા માટે અપ્રમાણસર બને છે અને [Ru(bpy)2(pbn)]2+ માં પાછું આવે છે. પછી પહેલાને BI• દ્વારા ઘટાડીને [Ru(bpy)(bpy•−)(pbnHH)]+ ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે. આ સંકુલ એક સક્રિય ઉત્પ્રેરક છે જે H- ને CO2 માં રૂપાંતરિત કરે છે, જે HCOO- અને ફોર્મિક એસિડ ઉત્પન્ન કરે છે.
સંશોધકોએ દર્શાવ્યું કે પ્રસ્તાવિત પ્રતિક્રિયામાં રૂપાંતરણ સંખ્યા ઊંચી છે (ઉત્પ્રેરકના એક મોલ દ્વારા રૂપાંતરિત કાર્બન ડાયોક્સાઇડના મોલની સંખ્યા) - 63.
સંશોધકો આ શોધોથી ઉત્સાહિત છે અને નવી નવીનીકરણીય સામગ્રી ઉત્પન્ન કરવા માટે ઊર્જા (સૂર્યપ્રકાશને રાસાયણિક ઊર્જામાં) રૂપાંતરિત કરવાની નવી પદ્ધતિ વિકસાવવાની આશા રાખે છે.
"અમારી પદ્ધતિ પૃથ્વી પર કાર્બન ડાયોક્સાઇડનું કુલ પ્રમાણ પણ ઘટાડશે અને કાર્બન ચક્ર જાળવવામાં મદદ કરશે. તેથી, તે ભવિષ્યમાં ગ્લોબલ વોર્મિંગ ઘટાડી શકે છે," પ્રોફેસર તામિયાકીએ ઉમેર્યું. "વધુમાં, નવી ઓર્ગેનિક હાઇડ્રાઇડ પરિવહન તકનીકો આપણને અમૂલ્ય સંયોજનો પ્રદાન કરશે."
વધુ માહિતી: યુસુકે કિનોશિતા અને અન્ય, NAD+/NADH રેડોક્સ યુગલો માટે મોડેલ તરીકે રૂથેનિયમ સંકુલ દ્વારા મધ્યસ્થી કરાયેલ પ્રકાશ-પ્રેરિત કાર્બનિક હાઇડ્રાઇડનું CO2** માં ટ્રાન્સફર, ChemSusChem (2023). DOI: 10.1002/cssc.202300032

જો તમને કોઈ ટાઇપિંગ ભૂલ, અચોક્કસતાનો સામનો કરવો પડે, અથવા આ પૃષ્ઠ પર સામગ્રી સંપાદિત કરવા માટે વિનંતી સબમિટ કરવા માંગતા હો, તો કૃપા કરીને આ ફોર્મનો ઉપયોગ કરો. સામાન્ય પ્રશ્નો માટે, કૃપા કરીને અમારા સંપર્ક ફોર્મનો ઉપયોગ કરો. સામાન્ય પ્રતિસાદ માટે, નીચે જાહેર ટિપ્પણીઓ વિભાગનો ઉપયોગ કરો (સૂચનાઓ અનુસરો).
તમારો પ્રતિસાદ અમારા માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. જોકે, સંદેશાઓની સંખ્યા વધુ હોવાથી, અમે વ્યક્તિગત પ્રતિભાવની ગેરંટી આપી શકતા નથી.
તમારા ઇમેઇલ સરનામાંનો ઉપયોગ ફક્ત પ્રાપ્તકર્તાઓને જણાવવા માટે થાય છે કે કોણે ઇમેઇલ મોકલ્યો છે. તમારા સરનામાંનો કે પ્રાપ્તકર્તાના સરનામાંનો ઉપયોગ અન્ય કોઈ હેતુ માટે કરવામાં આવશે નહીં. તમે દાખલ કરેલી માહિતી તમારા ઇમેઇલમાં દેખાશે અને Phys.org દ્વારા કોઈપણ સ્વરૂપમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવશે નહીં.
તમારા ઇનબોક્સમાં સાપ્તાહિક અને/અથવા દૈનિક અપડેટ્સ મેળવો. તમે ગમે ત્યારે અનસબ્સ્ક્રાઇબ કરી શકો છો અને અમે ક્યારેય તમારી વિગતો તૃતીય પક્ષો સાથે શેર કરીશું નહીં.
અમે અમારી સામગ્રી દરેક માટે સુલભ બનાવીએ છીએ. પ્રીમિયમ એકાઉન્ટ સાથે સાયન્સ X ના મિશનને ટેકો આપવાનું વિચારો.

જો તમને વધુ માહિતી જોઈતી હોય, તો કૃપા કરીને મને ઇમેઇલ મોકલો.
ઈ-મેલ:
info@pulisichem.cn
ફોન:
+૮૬-૫૩૩-૩૧૪૯૫૯૮