Un equipo de investigadores de la Universidad de Ottawa ha encontrado una forma de utilizar la luz visible para transformar gas dióxido de carbono, o CO ₂ , en formas sólidas de carbono que emiten luz. Este desarrollo crea una nueva, CO de baja energía ₂ vía de reducción a carbono sólido que tendrá implicaciones en muchos campos.

Hablamos con el autor principal, el Dr. Jaspreet Walia, Becario postdoctoral en la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación de la Universidad de Ottawa, y el líder de investigación Dr. Pierre Berini, uOttawa Distinguido Profesor y Catedrático de Investigación Universitaria en Fotónica de Plasmón de Superficie, aprender más.

Cuéntenos sobre el descubrimiento de su equipo.

Pierre Berini:"Hemos reducido el dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero, al carbono sólido sobre una superficie plateada nanoestructurada iluminada con luz verde, sin necesidad de otros reactivos. Electrones energéticos excitados en la superficie de plata por transferencia de luz verde a moléculas de dióxido de carbono, iniciando la disociación. También se descubrió que los depósitos de carbono emiten una luz amarilla intensa en un proceso conocido como fotoluminiscencia ".

¿Cómo llegó a estas conclusiones?

Jaspreet Walia:"Usamos una técnica conocida como dispersión Raman para probar la reacción en tiempo real para determinar qué productos, Si alguna, estaban formando. Para nuestra sorpresa, Constantemente observamos firmas de carbono formándose en la superficie, así como la luz amarilla brillante y visible que emana de la muestra ".

¿Por qué es importante?

Pierre Berini:"Recientemente, Ha habido un esfuerzo de investigación global considerable dedicado al desarrollo de tecnologías que pueden transformar el CO ₂ utilizando luz visible. Nuestro trabajo no solo demuestra que esto es posible, pero también que se puede formar carbono sólido emisor de luz ".

¿Cuáles son las aplicaciones de este descubrimiento en nuestras vidas?

Jaspreet Walia:"Esta vía fija para el CO sin reactivo ₂ reducción a carbono sólido emisor de luz, impulsado por la luz visible, será de interés para los investigadores involucrados en el desarrollo de transformaciones químicas impulsadas por la energía solar, procesos catalíticos a escala industrial, y metasuperficies emisoras de luz ".

"Más específicamente, con respecto a la creación de carbono directamente a partir del CO ₂ gas, Nuestros hallazgos tendrán un impacto en la investigación que involucre reacciones asistidas por plasmón y esperaría la aparición de aplicaciones en las industrias del petróleo y el gas. donde las transformaciones catalíticas que involucran compuestos a base de carbono es un área de enfoque clave ".

"Las reacciones de próxima generación que involucran CO ₂ y la luz también podría conducir a otros resultados útiles, como el potencial de la fotosíntesis artificial. Nuestros hallazgos podrían usarse para el control y la manipulación de la luz a nanoescala, o la posibilidad de realizar fuentes de luz planas debido al aspecto emisor de luz de nuestro descubrimiento. El carbono nanoestructurado en sí mismo también podría usarse en catálisis ".

"Finalmente, la longitud de onda (color) de la luz emitida por los puntos de carbono en una superficie plateada podría ser muy sensible al entorno local, convirtiéndola en una atractiva plataforma de detección de contaminantes, por ejemplo."

¿Hay algo que tú quieras agregar?

Pierre Berini:"Hemos aprendido a formar depósitos de carbono sólido que emiten luz" a partir del aire denso ", en un gran avance gracias a la transformación de CO asistida por luz ₂ gas impulsado por electrones energéticos. El proyecto fue impulsado íntegramente por la curiosidad, sin expectativas establecidas sobre los resultados, y se benefició de la estrecha colaboración con los estudiantes graduados Sabaa Rashid y Graham Killaire, así como los profesores Fabio Variola y Arnaud Weck ".