تبدیل دی‌اکسیدکربن هوا به سوخت باکمک فناوری نانو

محققان موسسه تحقیقات بنیادی در هند، ساختارهای پلاسمونیک حاوی نانوذرات طلا ساختند که می‌تواند دی‌اکسیدکربن موجود در اتمسفر را به سوخت متان تبدیل کند.

تغییرات آب و هوایی به شدت زمین و ساکنان آن را تهدید می‌کند، یکی از دلایل گرم شدن زمین افزایش سطح دی‌اکسیدکربن در اتمسفر است. منبع اصلی تولید دی‌اکسیدکربن، سوختن سوخت‌های فسیلی است که طی صد سال گذشته به شدت افزایش یافته است. راهکارهای مختلفی برای مقابله با این مشکل ارائه شده که یکی از این راهکارها، تبدیل دی‌اکسیدکربن موجود در هوا به مواد مفید است.

از این رو محققان این موسسه تحقیقاتی روشی ارائه کردند که در آن از نانوذرات طلا به‌عنوان کاتالیست استفاده می‌شود تا فرآیند تبدیل دی‌اکسیدکربن به متان تسریع شود. در این پروژه کلوئیدوزوم‌ پلاسمونیک دندریتی حاوی نانوذرات طلا به کار گرفته شده است، کلوئیدوزوم‌ها میکروکپسول‌هایی هستند که از ذرات کلوئیدی و با روش خودآرایی از درون قطرات آمولوسیون شکل گرفته‌اند، امکان کنترل دقیق روی ابعاد و برخی خواص کلوئدوزوم وجود دارد.

پژوهشگران نشان دادند که کلوئیدوزوم‌ پلاسمونیک دندریتی می‌تواند تمام طول‌موج مرئی و مادون قرمز نزدیک خورشید را جذب کند. این طول‌موج‌ها برای تبدیل دی‌اکسیدکربن به متان در فشار و دمای اتمسفری به کار می‌رود، همچنین این گروه نشان دادند که کلوئیدوزوم‌ پلاسمونیک دندریتی می‌تواند آب شور دریا را به آب قابل آشامیدن تبدیل کند، افزایش دما به تغییر شکل پروتئین‌های موجود در آب کمک کرده و برخی مواد شیمیایی نظیر سینامیل الکل را اکسید و آلدهیدها را هیدروسیلاسیون می‌کند.

در این پروژه محققان نشان دادند که با تغییر ابعاد نانوذرات و فاصله میان آن‌ها می‌توان کلوئیدوزوم‌ پلاسمونیک دندریتی را تولید و خواص آن‌ها را کنترل کرد. پژوهشگران معتقدند که با این روش می‌توان درخت مصنوعی ساخت تا دی‌اکسیدکربن را به سوخت تبدیل کند.

   نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای با عنوان Plasmonic Colloidosomes of Black Gold for Solar Energy Harvesting and Hotspots Directed Catalysis for CO۲ to Fuel Conversion در نشریه Chemical Science به چاپ رسیده است.