In Florida is een fotokatalytisch metal-organic framework ontworpen dat zichtbaar licht absorbeert en er koolstofdioxide mee reduceert tot mierenzuur. Het is nog tamelijk goedkoop ook, schrijven Fernando Uribe-Romo en collega’s in het Journal of Materials Chemistry A.

Zoals bekend is zo’n metal-organic framework (MOF) een poreus netwerk van metaalionen en organische moleculen. Meestal gebruik je zoiets puur als moleculaire zeef, maar in dit geval dient het organische gedeelte vooral om de optische bandkloof van de gebruikte metaalionen te versmallen. Op deze manier kun je relatief goedkope metalen, die normaal gesproken alleen fotokatalytisch werken onder invloed van uv-licht, zo ver krijgen dat ze genoeg hebben aan zichtbaar licht. Door te spelen met de ketenlengte en de structuur van de organische moleculen kun je zelfs de optimale golflengte instellen.

Uribe-Romo probeerde het uit met MIL-125-NH, een bestaand model MOF met titanium als metaal en N-alkyl-2-aminotereftalaat als organische linker. Het alkyl liet hij daarbij variëren van methyl tot heptyl, met zijsprongetjes zoals isopropyl, cyclopentyl en cyclohexyl. De cyclopentylvariant bleek het uiteindelijk het beste te doen.

MIL-125-NHCyclopentyl werkt met blauw licht, dus het MOF is uitgeprobeerd in een reactor vol blauwe LEDs. Inderdaad bleek het CO₂ om te zetten in formaat (dus het anion van mierenzuur) en formamides.

Titanium is redelijk betaalbaar en N-alkyl-2-aminotereftalaten zijn prijstechnisch ook nog wel te doen. De volgende vraag is of het ook lukt om dit MOF op industriële schaal te maken.

bron: University of Central Florida