Avanceret kunstig fotosyntesekatalysator bruger CO₂ mere effektivt til at skabe biologisk nedbrydeligt plast

Midt i den voksende globale bekymring over klimaændringer og plastikforurening gør forskere ved Osaka Metropolitan University store fremskridt i den bæredygtige produktion af fumarsyre - en komponent i biologisk nedbrydelig plast såsom polybutylensuccinat, der almindeligvis bruges til fødevareemballage.

Forskerne har formået effektivt at producere fumarsyre, som traditionelt er afledt af petroleum, ved hjælp af vedvarende ressourcer, kuldioxid og biomasseafledte forbindelser.

I en tidligere undersøgelse demonstrerede et forskerhold ledet af professor Yutaka Amao fra forskningscentret for kunstig fotosyntese ved Osaka Metropolitan University syntesen af ​​fumarsyre fra bicarbonat og pyrodruesyre, en biomasseafledt forbindelse, ved hjælp af solenergi. Det lykkedes også at fremstille fumarsyre ved at bruge kuldioxid opnået direkte fra gasfasen som råmateriale. Udbyttet i produktionen af ​​fumarsyre forblev dog lavt.

I deres seneste forskning, offentliggjort i Dalton Transactions , har forskerne nu udviklet en ny fotosensibilisator og yderligere avanceret en kunstig fotosynteseteknik, der fordobler udbyttet af fumarsyre sammenlignet med konventionelle metoder.

"Dette er et ekstremt vigtigt fremskridt for det komplekse bio-/fotokatalysatorsystem. Det er et værdifuldt skridt fremad i vores søgen efter at syntetisere fumarsyre fra vedvarende energikilder med endnu højere udbytte, hvilket styrer os mod en mere bæredygtig fremtid," sagde professor Amao.

Flere oplysninger: Mika Takeuchi et al., En effektiv synligt-lys-drevet fumaratproduktion fra gasformig CO2 og pyruvat af det kationiske zinkporphyrin-baserede fotokatalytiske system med dobbelte biokatalysatorer, Dalton Transactions (2023). DOI:10.1039/D3DT03492E

Leveret af Osaka Metropolitan University