leyu.乐鱼新型“人工樹(shù)葉”裝置可將二氧化碳轉化為清潔燃料
更新時(shí)間：2025-02-27
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leyu.乐鱼 新華社洛杉磯2月10日電 “人工樹(shù)葉”是一種模仿植物光合作用原理的材料或裝置。一個(gè)國際研究團隊日前研發(fā)出一種新型“人工樹(shù)葉”裝置，借助催化劑能夠利用太陽(yáng)能將二氧化碳轉化為清潔燃料和化學(xué)品，為可持續能源和化工生產(chǎn)提供了新途徑。
在本項研究中，英國劍橋大學(xué)與美國加利福尼亞大學(xué)伯克利分校等機構組成的研究團隊在可高效利用太陽(yáng)能的鈣鈦礦材料“人工樹(shù)葉”表面附著(zhù)了一種銅納米花催化劑。
與大多數只能將二氧化碳轉化為單碳分子的金屬催化劑不同，銅納米花催化劑獨特的花瓣狀三維結構賦予其更優(yōu)異的催化性能，能夠將二氧化碳轉化為含有兩個(gè)碳原子的復雜碳氫化合物（如乙烷和乙烯），而這些化合物是生產(chǎn)液體燃料、化學(xué)品和塑料等的關(guān)鍵原料。
目前，幾乎所有的碳氫化合物都來(lái)自化石燃料。研究團隊開(kāi)發(fā)的新方法可以將二氧化碳、水和甘油制成清潔的化學(xué)品和燃料，且不會(huì )產(chǎn)生任何額外的碳排放。
為進(jìn)一步提高效率，研究團隊還在裝置中引入硅納米線(xiàn)電極來(lái)氧化甘油，大幅提升了反應效率。新裝置能更高效產(chǎn)出碳氫化合物，同時(shí)生成甘油酸、乳酸等高附加值化學(xué)品，可應用于制藥、化妝品和化學(xué)合成領(lǐng)域。
研究人員表示，盡管目前該裝置將二氧化碳轉化為碳氫化合物的轉化率僅為10%左右，但研究團隊對通過(guò)優(yōu)化催化劑設計提高轉化率充滿(mǎn)信心。
該研究成果日前發(fā)表在英國《自然-催化》雜志上。
