2019-05-15 05:21:01
电极的热边将二氧化碳气体转化为燃料和化学品

一组科学家创造了一个带有“热边”的碗状电极,可以有效地将二氧化碳从气体转化为碳基燃料和化学品,有助于对抗大气二氧化碳对气候变化构成的威胁。

来自上海复旦大学巴斯大学和上海污染控制与生态安全研究所的研究团队希望催化剂设计最终能够利用可再生电力将二氧化碳转化为燃料而不会产生额外的大气碳 - 基本上像电化学“叶子”一样将二氧化碳转化为糖。

使用这种被称为二氧化碳还原的反应具有令人兴奋的潜力,但是两个主要障碍是反应的转化效率差以及缺乏关于确切反应途径的详细知识。

这种新型电极通过其创新的形状和结构,以更高的转换效率和对反应进程中产生的分子的灵敏检测来应对这些挑战。碗形电极的工作速度比标准平面或平面设计快六倍。

设计的碗状形状,技术上称为“反蛋白石结构”,将电场集中在其热边缘 - 碗的边缘 - 然后将带正电荷的钾离子浓缩在反应的活性位点上,从而减少其能量要求。

铜铟合金电极也可用于通过测量拉曼信号灵敏地研究反应过程,拉曼信号与典型电极相比更高。

该研究发表在材料化学杂志A.

来自巴斯大学物理系的Ventsislav Valev教授说:“没有比呼吸更迫切的人类需求。然而,对于数亿人来说,这种最基本的活动是降低预期寿命,提高儿童死亡率和降低儿童死亡率的焦虑之源。气候变化。有证据表明,二氧化碳会增加表面臭氧,致癌物质和颗粒物质,从而增加死亡,哮喘,住院和癌症发病率。因此,继续研究降低大气中二氧化碳水平的新方法至关重要。

该团队希望继续研究开发最有效的催化剂来进行碳减排。

来自复旦大学的Liwu Zhang教授说:“二氧化碳正在引起气候变化,使我们的地球变暖。通过使用清洁电力,我们可以将二氧化碳转化为化学燃料,可以再次使用。这会形成一个二氧化碳循环,没有增加二氧化碳浓度,有助于拯救我们的世界。

“然而,为了提高将二氧化碳转化为化学燃料的效率,了解反应途径并找到最合适的催化剂非常重要。

“就像植物将二氧化碳转化为糖一样,我们正在为二氧化碳转化寻找合适的电化学'叶'。”

反蛋白石结构中的“热边缘”研究能够实现有效的CO2电化学还原和敏感的原位拉曼表征“发表于Journal of Materials Chemistry A.

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