Ánh sáng khả kiến phá vỡ liên kết hóa thạch để sản xuất hóa chất sạch hơn

Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Bang Colorado, do các Giáo sư Garret Miyake và Robert Paton dẫn đầu, đã phát triển một phương pháp sáng tạo để chuyển đổi nhiên liệu hóa thạch thành các hóa chất công nghiệp có giá trị bằng cách sử dụng ánh sáng nhìn thấy ở nhiệt độ phòng. Quá trình dựa trên ánh sáng này, lấy cảm hứng từ quá trình quang hợp, sử dụng xúc tác quang khử để kích hoạt các phản ứng hóa học năng lượng cao mà không cần nhiệt hoặc áp suất cao. Đột phá này mang lại một giải pháp sạch hơn, tiết kiệm năng lượng hơn so với phương pháp sản xuất hóa chất truyền thống, vốn thường dựa vào điều kiện tiêu tốn nhiều năng lượng. Bằng cách mô phỏng việc sử dụng ánh sáng của thiên nhiên, hệ thống có thể tái cấu trúc hoặc khử các phân tử khó xử lý, tiềm năng giảm thiểu tác động môi trường và hạ thấp chi phí trong các ngành công nghiệp như nhựa và dược phẩm. Một tiến bộ then chốt của phương pháp CSU là chiến lược hai photon, trong đó hai photon đồng thời cung cấp đủ năng lượng để phá vỡ các liên kết phân tử mạnh trong các hydrocarbon thơm (arene), những hợp chất thường rất ổn định và khó biến đổi. Khả năng “siêu khử” này cho phép chuyển hóa hiệu quả các arene thành các hóa chất hữu ích mà không cần sử dụng các chất phản ứng nguy hiểm hay điều kiện khắc nghiệt.