“电”一下,二氧化碳变燃料效率达99%
日期:2017-08-31  来源:

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  如何将二氧化碳回收并转化成有机燃料,是科学家一直在探索的世界性难题。近日,中科院上海高研院—上??萍即笱У吞寄茉戳鲜笛槭以诙趸嫉绱呋芯糠矫嫒〉弥匾?。以洁净的可再生电能为能源,在温和的反应条件下分别将二氧化碳一步转化为甲酸和乙醇,电流效率分别高达99%和77%。相关成果均发表于国际知名期刊《德国应用化学》。

  甲酸是基本有机化工原料之一,广泛用于农药、皮革、染料、医药和橡胶等工业。据中科院上海高研院陈为研究员介绍,将二氧化碳通过电催化法高效率地转变成甲酸,催化剂的选择是关键。经过近两年不断探索,陈为团队筛选尝试了大量金属、合金催化剂,最终发现由金属钯、锡组成的Pd-Sn合金催化剂具有非常优异的性能。只需施加非常低的电压,并且在常温、常压条件下,该催化剂就能够将二氧化碳转化生成甲酸,电流效率高达99%,显示出良好的应用前景。

  陈为说,风能、太阳能等新能源发电很大的一个问题是不稳定,具有随机性和季节性,使得利用效率大打折扣。该研究采用可再生的风能、太阳能或富余核电等清洁能源,高效回收二氧化碳的同时,还能将不稳定的新能源转换成稳定的化学能,实现洁净电能的有效存储。

  此外,除了甲酸,研究团队还通过电催化法生成了应用最为广泛的化学品之一——乙醇。该研究团队在前期纳米碳材料研究的基础上,优化、开发出了一种新型非金属催化剂。这种催化剂是由氮掺杂的介孔碳材料制成,相比金属催化剂成本要低得多。电催化乙醇的电流效率达到77%,远高于国际上30%左右的平均水平。


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