یک گروه تحقیقاتی موفق به افزایش کارایی فرآیند فتوسنتز مصنوعی با استفاده از "نانوبلورهای اکسید کبالت" شدند.
این گروه با بهینه کردن ساختار این نانوبلورها "خواص الکتروکاتالیستی" آن را بهبود داده و در نهایت فرآیند فتوسنتز مصنوعی را تسریع کردند.
به گفته‌ی محققان برای انجام فتوسنتز مصنوعی وجود یک الکتروکاتالیست کارا بسیار ضروری است.
هاین فری از آزمایشگاه برکلی که یکی از محققان پیشرو در این حوزه است می‌گوید اکسیداسیون آب و تولید اکسیژن دارای مراحل متعددی است ما موفق شدیم با استفاده از نانوبلورهای اکسید کبالت این فرآیند را ساده‌سازی کنیم به طوری که فرآیند اکسیداسیون آب با سرعت بالاتری انجام شود. این مرحله یکی از چالش‌های اصلی محققان در مسیر "فتوسنتز مصنوعی" بوده است.
محققان اظهار داشتند در فتوسنتز مصنوعی، آب اکسید شده که این امر منجر به تولید الکترون و پروتون می‌شود. در این فرآیند نیاز به یک الکتروکاتالیست با کارایی بالا است که بتواند به سرعت نور خورشید را جذب کرده و واکنش اکسیداسیون را انجام دهد. گروه تحقیقاتی هاین فری به مدت 5 سال روی تولید الکتروکاتالیست مناسبی برای این فرآیند بوده‌اند که در نهایت نانوبلورهایی از جنس اکسید کبالت را تولید کردند. این گروه به مطالعه مکانیسم عملکرد این ترکیب در فرآیند فتوسنتز مصنوعی پرداختند که برای این کار از روش طیف‌سنجی FTIR استفاده کردند.
هاین فری می‌گوید پیش از این مشخص شده بود که اکسید کبالت می‌تواند در این فرآیند مفید باشد، روی سطح کبالت سایت‌هایی وجود دارد که می‌تواند به عنوان بستری برای انجام واکنش باشد.
یافته‌های این پروژه نشان داد که اکسید کبالت دارای دو نوع سایت است که یکی از آنها واکنش اکسیداسیون را با سرعت بالا و دیگری با سرعت پایین انجام می‌دهد.
ما موفق شدیم سایت‌های با قابلیت کاتالیزوری بالا را شناسایی کرده و نانوبلورهایی تولید کنیم که غنی از این سایت‌ها هستند با این کار فرآیند سرعت فتوسنتز مصنوعی را به شکل قابل توجهی افزایش دادیم.
منبع: خبرنگار فناوری های نوین باشگاه خبرنگاران
