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Materiais quânticos inovadores e ecologicamente corretos que podem impulsionar a transformação do metanol em etilenoglicol. Pesquisadores da Universidade Griffith desenvolveram O etilenoglicol é um importante produto químico usado para fazer poliéster (incluindo PET) e agentes anticongelantes, com uma produção global de mais de 35 milhões de toneladas anuais com forte crescimento.Atualmente, é produzido principalmente a partir de petroquímicos através de processos intensivos em energia. O metanol (CH3OH) pode ser produzido de forma sustentável a partir de CO2, resíduos de biomassa agrícola e resíduos plásticos através de vários métodos, como hidrogenação, oxidação parcial catalítica e fermentação.
Como combustível, o metanol também serve como um transportador circular de hidrogênio e um precursor para inúmeros produtos químicos. Liderado pelo professor Qin Li, o método da equipe de Griffith usa fotocatálise movida a energia solar para converter metanol em etilenoglicol em condições amenas. Este processo utiliza a luz solar para conduzir reações químicas, o que minimiza o desperdício e maximiza o uso de energia renovável. Embora tentativas anteriores dessa conversão tenham enfrentado desafios – como a necessidade de materiais tóxicos ou preciosos – o professor Li e a equipe de pesquisa identificaram uma solução mais verde.
“A mudança climática é um grande desafio que a humanidade enfrenta hoje”, disse o professor Li. “Para lidar com isso, precisamos nos concentrar na geração de energia com emissão zero, fabricação de baixa emissão e economia circular. O metanol destaca-se como um produto químico crucial que liga essas três estratégias. “O que criamos é um novo material que combina pontos quânticos de carbono com poços quânticos de seleneto de zinco.” “Essa combinação aumenta significativamente a atividade fotocatalítica mais de quatro vezes maior do que o uso de pontos quânticos de carbono sozinhos, demonstrando a eficácia do novo material”, disse o autor principal, Dr. Dechao Chen.
A abordagem também mostrou alta fotocorrente, indicando transferência de carga eficiente dentro do material, crucial para conduzir as reações químicas desejadas. As análises confirmaram a formação de etilenoglicol, mostrando o potencial deste novo método. Vale ressaltar que o subproduto dessa reação é o hidrogênio verde. Esta descoberta abre novas possibilidades para o uso de materiais ecológicos na fotocatálise, abrindo caminho para a produção química sustentável. Como um novo material quântico, ele também tem o potencial de levar a novos avanços em fotocatálise, sensoriamento e optoeletrônica.
“Nossa pesquisa demonstra um passo significativo em direção à química verde, mostrando como materiais sustentáveis podem ser usados para alcançar transformações químicas importantes”, disse o professor Li. “Isso pode transformar a conversão de metanol e contribuir significativamente para a redução de emissões.” Os resultados ‘Colloidal Synthesis of Carbon Dot-ZnSe Nanoplatelet Vander Waals Heterostructures for Boost PhotocatalyticGeneration of Methanol-Storable Hydrogen’ foram publicados na revista Small.