新型催化方法将二氧化碳合成为甲烷

 tianxiadiyi   2019-08-05 18:40   90 人阅读  0 条评论
越来越多的科学家正在寻找快速,经济的方法将二氧化碳气体转化为有价值的化学品和燃料。 现在,一个国际研究团队已经发现了一种新方法,利用一系列催化反应将二氧化碳电化学还原为天然气中的主要成分 - 甲烷,从而消除了还原过程中通常需要的中间步骤。 “我们希望提供可再生电力,从大气中吸收二氧化碳,并将其转化为其他一步,”特拉华大学化学与生物分子工程助理教授徐炳军说。“这是对这一愿景的关键贡献。” 该团队的成果于2019年7月26日发表在Nature Communications杂志上。两位研究作者均来自UD:Xu和博士后助理Xiaoxia Chang。另一位研究作者,中国清华大学的齐鲁,以前是UD化学与生物分子工程系的博士后研究员。 论文的作者还包括清华大学的Haochen Zhen,哥伦比亚大学的Jingguang Chen,加州理工学院的William Goddard III和台湾国立成功大学的Mu-Jeng Cheng。 一锅系统 要将二氧化碳转化为有价值的燃料,您必须从铜制表面开始,这种金属以便士和电线的使用而闻名。铜可用于将二氧化碳还原成一氧化碳,然后可将其进一步转化为物质,例如甲烷。该方法相对简单,但需要两个反应器和昂贵的分离和纯化步骤。 研究小组使用计算和实验来设计一锅催化系统。添加二氧化碳,将发生一系列化学反应,无需停止和添加更多化学品。 为此,该团队添加了特殊的纳米结构银表面,这是由Lu在2012年至2015年担任UD博士后合作伙伴时开发的铜表面。银部分吸引一氧化碳分子,然后迁移到铜部分并还原成甲烷。该系统产生的甲烷浓度高于纯铜系统。 “在这项工作中,主要的新颖之处在于将这两者结合在一起,以便在一个系统中可以发生几个反应步骤,”Xu说。“我们系统地改变了组成,结构中银与铜的比例。这些是选择性和结合反应能力的关键。” 以前以这种方式将铜与贵金属结合的尝试都失败了,但该小组开发了一种特殊类型的电极结构,使该系统成为可能。该研究是与研究小组合作的结果,这些研究小组贡献了光谱学,计算和材料反应性的研究。。球探网足球比分为你报道
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