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《细胞》子刊:新方案提高二氧化碳转换系统反应速度,还能产出乙醇

2021-01-27 10:36 前瞻网   

 

《细胞》子刊:新方案提高二氧化碳转换系统反应速度,还能产出乙醇

捕获和转化二氧化碳可能是遏制气候变化的重要手段之一,但大多数捕获转化系统相对低效且成本过高。现在,麻省理工学院的研究人员开发了一种方法,可以显著提高系统的性能,利用催化表面来提高碳封存电化学反应速度。

该研究成果已发表在《细胞》子刊Cell Reports Physical Science上。

此前的研究对催化剂表面进行纹理化以增加反应表面积,希望借此来优化这些反应。但这些尝试没有达到预期,因为向表面输送的二氧化碳无法跟上增加的反应速率,从而随着时间的推移转向产生氢气。

研究人员通过在催化剂材料附近放置气体吸引表面来解决这些问题。这种材料是一种特殊纹理的“亲气”超疏水材料,它排斥水,但其表面却紧贴了一层光滑的气体。它使流入的二氧化碳恰好对着催化剂,从而使所需的二氧化碳转化反应最大化。

在使用该装置的一系列实验室实验中,碳转化反应的速率几乎翻倍,且持续时间较长,而在以前的实验中,这种反应很快就消失了。

该系统产生高比例的乙烯、丙醇和可用作汽车燃料的乙醇。

通过将二氧化碳集中在催化剂表面,新系统还产生了两种新的潜在有用的碳化合物,丙酮和乙酸,这是以前在任何这样的电化学系统中都没有检测到的。

研究人员称,与之前的纳米结构催化剂电化学还原相比,这项新成果“的表现明显优于(此前)所有的研究。”

编译/前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 4114RWL

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