Sanjukta Mondal tərəfindən , Phys.org

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləriUB, görünən və infraqırmızı fotonların sinergetik təsiri CH4 və CO2-nin yüksək enerjili foton vasitəçiliyi ilə çevrilməsini təşviq edir _. Müəllif _: Nature Photonics (2025). DOI: 10.1038/s41566-025-01800-3

Alimlər ən məşhur iki istixana qazı olan karbon qazı və metanı heç bir bahalı katalizator olmadan, yalnız işıqdan istifadə edərək faydalı kimyəvi maddələrə çevirməyin yolunu tapıblar.

Çindən olan bir qrup tədqiqatçı, ixtisaslaşmış 28 Vt-lıq ultrabənövşəyi işıq mənbəyi tərəfindən yaradılan 185 nm dalğa uzunluğuna malik yüksək enerjili fotonların metan və karbon qazındakı güclü kimyəvi əlaqələri birbaşa qıra biləcəyini aşkar etdi. Bu, onlara ətraf mühit şəraitində və hətta oksigensiz kosmos şəraitində belə qazları su-qaz (CO/H2) və etan (C2H6) kimi _kimyəvi maddələrə çevirməyə _imkan verdi _.

Tapıntılar Nature Photonics jurnalında dərc edilib .

İqlim təsiri və həll yollarına ehtiyac

Karbon qazı və metan birlikdə bugünkü qlobal temperatur artımının təxminən 84%-ni təşkil edir və bu da onları iqlim dəyişikliyinin ən təsirli iki səbəbinə çevirir. Planeti qızdırmaqdan əlavə, karbon qazı okeanların turşulaşmasının əsas səbəbidir və bu proses okean kimyasını yavaş-yavaş dəyişdirir və dünya miqyasında dəniz ekosistemlərini təhdid edir.

Bu artan təhlükələrlə mübarizə aparmaq üçün alimlər sadəcə tullantıları mənbədə azaltmaqdan kənara çıxan həllər üzərində işləyirlər. Onlar atmosferdə olan qazları tutub dəyərli məhsullara çevirməyin yollarını axtarır , tullantıların bir mənbəyə çevrildiyi dairəvi iqtisadiyyat qurmağa çalışırlar._{H2O ilə CH4} və CO2 _çevrilmə reaksiya yolunun Gibbs sərbəst enerji diaqramı. Müəllif: Nature Photonics (2025). DOI: 10.1038/s41566-025-01800-3

Lakin, karbon qazı və metanın kimyəvi cəhətdən inadkar təbiətinə görə digər molekullara çevrilməsi çətindir. Metanın güclü C–H rabitələri və karbon qazının sabit C=O rabitəsi onları kimyəvi cəhətdən inert edir və bununla da hər hansı bir kimyəvi çevrilməni həyata keçirmək üçün əlavə addımlar tələb olunur.

Ənənəvi metodlar çox vaxt bahalı metal katalizatorlarından istifadə edir və bu maneələri aşmaq üçün 700 °C-dən yuxarı temperatur və yüksək təzyiq kimi ekstremal şərait tələb olunur ki, bu da prosesi həm enerji tələb edən, həm də baha başa gələn hala gətirir.

İşıqla idarə olunan proses necə işləyir

Bu tədqiqatda iştirak edən tədqiqatçılar müəyyən etdilər ki, çox spesifik bir işıq dalğa uzunluğu molekulların bağlarını qırmaq üçün lazım olan dəqiq enerjini təmin edə bilər.

Onlar 99,9% təmiz karbon qazı və metan qarışığı ilə doldurulmuş kvars reaktor kamerası qurmaqla başladılar. Daha sonra kamera aşağı təzyiq və 25°C nəzarət altında bir neçə növ işıqla işıqlandırıldı. 28 Vt ultrabənövşəyi işıq mənbəyindən alınan 185 nm dəqiq dalğa uzunluğunda yüksək enerjili fotonlar, 200-1100 nm gücləndirici işıq mənbəyi ilə birlikdə, inadkar qaz molekullarını aktivləşdirə və çevrilmə prosesini sürətləndirə bilərdi.

Qaz analizinin nəticələri göstərir ki, işıqla idarə olunan reaksiyalar karbonmonoksit, hidrogen və etan əmələ gətirir; istehsal sürətləri müvafiq olaraq 3,1 mmol m ^-3 saat ^-1 , 1,93 mmol m ^-3 saat ^-1 və 2,53 mmol m ^-3 saat ^-1 təşkil edir. Bir sıra sınaqlar göstərdi ki, qarışığa su əlavə etmək və atmosfer oksigenini çıxarmaq məhsuldarlığı artırır. Tədqiqatçılar reaksiya kamerasını arqon qazı ilə yuyaraq fəzaya bənzər şərtləri simulyasiya etdikdə, 24 saat ərzində ümumi qaz çevrilməsi 1,51% təşkil etdi.

Tədqiqatçılar bu mərhələdə məhsuldarlığın aşağı olduğunu etiraf edirlər, lakin inanırlar ki, bu tapıntılar katalizatorlar və ya həddindən artıq enerji tələbatı olmadan yalnız işıq və ətraf mühit şəraitindən istifadə edərək iki istixana qazını dəyərli məhsullara çevirmək üçün güclü yeni bir yanaşma nümayiş etdirir.

Müəllifimiz Sanjukta Mondal tərəfindən sizin üçün yazılmış, Qabi Klark tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Eqan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş — bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Daha çox məlumat: Jianxin Zhai və digərləri, _CH4 və CO22 _– nin işıq əsaslı katalizatorsuz çevrilməsi , Nature Photonics (2025). DOI: 10.1038/s41566-025-01800-3

Jurnal məlumatı: Təbiət Fotonika 

© 2025 Science X Network