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新型催化剂横空出世,将二氧化碳转化为燃料成为可能

生命起源新线索!NASA首次在陨石中发现了糖

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【Stanford Earth网10月17日报导】新型工艺横空出世,可将温室气体——二氧化碳转化为可用燃料,燃料产量较之以往增进四倍。

试想从汽车尾气或其他渠道猎取二氧化碳(一种重要的温室气体),并将之转化为天然气或丙烷等燃料,这是不是意味着可持续发展的梦想在某种程度上就要完成了?

新型催化剂横空出世,将二氧化碳转化为燃料成为可能

近期有几项研讨表明,这类转化试验已获得一些造诣,斯坦福大学的工程师们更是采取了一种新鲜的要领,他们将乙烷、丙烷和丁烷的产量提升至现有相似工艺的四倍。只管该项手艺并不能处理一切天气问题,但这项愿望可能会大大削弱近期环球变暖遭到的影响。
斯坦福大学化学工程学助理传授Matteo Cargnello对此举行形貌,“在一个碳中和循环中,经由历程二氧化碳生成燃料,举行熄灭,发作新的二氧化碳,然后再将其转化为燃料。” Cargnello是此项研讨的带头人,该项研讨成果宣布在近期德国《应用化学》(Angewandte Chemie)期刊上。

只管这还只是基于试验室系统的测试历程模子,但研讨职员估计,这项试验扩大今后可生产出充足可用的燃料。然则,在一般消费者能够购置基于此类手艺生产的产品之前,另有许多事情要做。下一步事情就是尝试削减这些回响反映发作的有害副产品,比方有毒污染物——一氧化碳。该研讨小组还在制作其他有益产品,并不仅仅是燃料,其中之一就是烯烃。烯烃能够应用到多项产业项目,而且照样塑料的重要成分。

二合一

此前的试验要将二氧化碳(CO2)转化为燃料,触及两个步骤。第一步将CO2还原为一氧化碳(CO),第二步将CO与氢气连系制成烃类燃料。这些燃料中最易制成的是甲烷,另外还能够生产其他燃料,包含乙烷、丙烷和丁烷。乙烷是天然气的嫡亲,用于产业制作乙烯(塑料的前体)。丙烷一般用于室内供暖或为燃气烧烤炉供电。丁烷是打火机和野营中的罕见燃料。

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,碳氢农业,

Cargnello以为,在一次回响反映​​中完成两个步骤,效力更高,因而他们动手开发一种新催化剂,能够同时从CO2中脱除氧分子并将其与氢连系(催化剂在不斲丧本身能量的情况下引发化学回响反映)。研讨团队已胜利制作含有钌和氧化铁纳米粒子的催化剂。
Aisulu Aitbekova是Cargnello试验室里的博士研讨生,也是该论文的一名重要作者,据他所说,“钌块处于中心,由铁皮包裹。这类构造可激活二氧化碳构成碳氢化合物,对试验全程都起到改良作用。”

该团队早先并不是想要制作这类核壳构造,而是在与卓越的科学家Simon Bare和SLAC国度加速器试验室的其他职员协作时发明了它。SLAC先进的X射线表征手艺可协助研讨职员将这类新型催化剂可视化并对其构造举行磨练。 Cargnello示意,假如没展开此次协作,他们不会发明这类最好构造。

Cargnello 称:“早先,我们直接应用核壳构造设计这类材料,后经证实,碳氢化合物的产量确切大大提高。这类构造特别有助于回响反映举行。”

Cargnello以为,这两种催化剂以标签组合的体式格局起作用以改良合成。他疑心钌会使氢与二氧化碳中的碳发作化学回响反映,以后,氢溢到铁壳上,二氧化碳的回响反映更猛烈。
当研讨小组在试验室测试催化剂时,他们发明,乙烷、丙烷和丁烷等燃料的产出率远高于之前的催化剂。然则,小组依然面对一些应战。他们愿望削减运用钌等贵金属,并优化催化剂,使其能够天真地用于制作特定的燃料

翻译:丁阿雪

审校:刘会兰

编辑:董心怡

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