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Fortschrittlicher künstlicher Photosynthesekatalysator nutzt CO2 effizienter, um biologisch abbaubare Kunststoffe herzustellen

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16 (Nanowerk-Neuigkeiten) Angesichts der wachsenden weltweiten Besorgnis über den Klimawandel und die Plastikverschmutzung machen Forscher der Osaka Metropolitan University große Fortschritte bei der nachhaltigen Produktion von Fumarsäure – einem Bestandteil biologisch abbaubarer Kunststoffe wie Polybutylensuccinat, das häufig für Lebensmittelverpackungen verwendet wird. Den Forschern ist es gelungen, Fumarsäure, die traditionell aus Erdöl gewonnen wird, mithilfe erneuerbarer Ressourcen, Kohlendioxid und aus Biomasse gewonnener Verbindungen effizient herzustellen. Eine schematische Darstellung, wie Fumarsäure mithilfe von Sonnenenergie aus Kohlendioxid hergestellt wird Eine schematische Darstellung, wie Fumarsäure mithilfe von Sonnenenergie aus Kohlendioxid hergestellt wird. Wissenschaftler haben ein neues umweltfreundliches System entwickelt, das die Effizienz der Fumarsäureproduktion verdoppelt. (Bild: Yutaka Amao, Osaka Metropolitan University) In einer früheren Studie demonstrierte ein Forschungsteam unter der Leitung von Professor Yutaka Amao vom Forschungszentrum für künstliche Photosynthese der Osaka Metropolitan University die Synthese von Fumarsäure aus Bicarbonat und Brenztraubensäure, einer aus Biomasse gewonnenen Substanz Verbindung, die Sonnenenergie nutzt. Es gelang ihnen auch, Fumarsäure aus direkt aus der Gasphase gewonnenem Kohlendioxid als Rohstoff herzustellen. Allerdings blieb die Ausbeute bei der Herstellung von Fumarsäure gering. In ihrer neuesten Forschung, veröffentlicht in Dalton-Transaktionen („Eine effektive, durch sichtbares Licht betriebene Fumaratproduktion aus gasförmigem CO2 und Pyruvat durch das kationische photokatalytische System auf Zinkporphyrinbasis mit dualen Biokatalysatoren“) haben die Forscher nun einen neuen Photosensibilisator entwickelt und eine künstliche Photosynthesetechnik weiterentwickelt, die die Ausbeute an Fumarsäure im Vergleich zu herkömmlichen Methoden verdoppelt. „Dies ist ein äußerst wichtiger Fortschritt für das komplexe Bio-/Photokatalysatorsystem. „Es ist ein wertvoller Schritt vorwärts in unserem Bestreben, Fumarsäure aus erneuerbaren Energiequellen mit noch höheren Erträgen zu synthetisieren und uns in eine nachhaltigere Zukunft zu führen“, sagte Professor Amao.
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