Sajtónyilvános eseményen, az újságírókkal közösen várta a fiziológiai és orvostudományi Nobel-díj bejelentését a Szegedi Tudományegyetem vezetősége 2023. október 2-án, az egyetem központi épületében. Az SZTE kutatóprofesszorát, Karikó Katalint évek óta az esélyesek között tartották számon, és idén meg is kapta a tudományos világ legjelentősebb elismerését. A Szegedi Tudományegyetem élőben kapcsolta az SZTE történetének második Nobel-díjasát, Amerikából.
A napfényt használják olyan kémiai reakcióra, amellyel a szén-dioxidot alakítja át tüzelőanyaggá a Szegedi Tudományegyetem (SZTE) szakemberei.
A Janáky Csaba vezette kutatócsoport a folyamatban döntő szerepet játszó foto-elektródok működésének optimalizálásához talált új módszert. A közlemény szerint a szegedi, manchesteri és texasi kutatók eredményeit bemutató cikk a 2017. május elején jelent meg a Journal of the American Chemical Society című folyóiratban.
A napfény, mint megújuló energiaforrás fölhasználásának és a szén-dioxid hasznos termékké alakításának környezetvédelmi és gazdasági jelentősége vitathatatlan - hangsúlyozta Janáky Csaba, az SZTE adjunktusa. Az MTA-SZTE Lendület Fotoelektrokémiai Kutatócsoportot vezetője kutatásaikat így magyarázta: „Ha a napelemet megvilágítjuk, elektron-lyuk párok keletkeznek, amiket „kiszedünk” az áramkörbe, azaz áramot termelünk. Ehhez képest, ha a mi rendszerünket megvilágítjuk napfénnyel, létrejönnek ugyan az elekton-lyuk párok, de azokat nem nyerjük ki elektromos áram formájában, hanem egy kémiai reakcióhoz használjuk föl, ez a mi esetünkben a szén-dioxid átalakítása valamilyen hasznos termékké.”
A racionálisan tervezett foto-elektródjaikban elválasztották a fényelnyelés, a töltéshordozók transzportjának és magának a kémiának, azaz a katalízisnek a funkcióját. E három szakasz közül a középsőre fókuszálva arra keresték a választ, hogy miként lehet a töltéshordozókat hatékonyan elvezetni.
„Három feltételnek kell teljesülnie ahhoz, hogy egy foto-elektród, amivel mi foglalkozunk, hatékonyan működjön. Az egyik feltétel, hogy nyelje el a napfény jelentős részét. A második: a napfény megvilágításának eredményeképpen létrehozott töltéshordozóknak – amelyek elektronok és lyukak – a vándorlása megvalósuljon ebben az elektródban. A harmadik feltétel, hogy miután az oldat-elektród határfelületre odaért az elektron, reagáljon a szén-dioxiddal, azaz képes legyen azt átalakítani” – magyarázta a kutató, aki szerint olyan összetett elektródokat kell előállítani, amelyekben mind a három feladatért külön-külön komponens a felelős.
Az SZTE munkatársai által kialakított rendszerben a napfénnyel való megvilágítás hatására, a réz-oxidban létrejövő töltéshordozók vándorlása (transzportja) akkor javítható, ha nem a réz-oxidban kell megtenniük ezt a viszonylag hosszú utat, hanem egy jól vezető hordozón. A kutatócsapat egy szén-módosulatot, a háromdimenziós szerkezetű grafénhabot találta a legalkalmasabbnak - előttük ezt erre a célra nem vizsgálta senki.
A kutatók megnézték, milyen következményekkel jár, ha növelik a töltéshordozók transzportjának sebességét és ezáltal a hatásfokát. A szegedi kutatók igazi újítása az, hogy számszerűsíteni tudták ezeket a hatásokat, így arra is módszert kínálnak, hogy miként lehet racionálisan tervezni egy összetett foto-elektródot.
Link: ng.hu
