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                      “電”有效提高二氧化碳變燃料效率

                      2017-8-29 9:57:52

                      0
                        如何將二氧化碳回收并轉化成有機燃料,是科學家一直在探索的世界性難題。近日,中科院上海高研院—上??萍即髮W低碳能源聯合實驗室在二氧化碳電催化轉化研究方面取得重要進展。以潔凈的可再生電能為能源,在溫和的反應條件下分別將二氧化碳一步轉化為甲酸和乙醇,電流效率分別高達99%和77%。相關成果均發表于國際知名期刊《德國應用化學》。
                       甲酸是基本有機化工原料之一,廣泛用于農藥、皮革、染料、醫藥和橡膠等工業。據中科院上海高研院陳為研究員介紹,將二氧化碳通過電催化法高效率地轉變成甲酸,催化劑的選擇是關鍵。經過近兩年不斷探索,陳為團隊篩選嘗試了大量金屬、合金催化劑,最終發現由金屬鈀、錫組成的Pd-Sn合金催化劑具有非常優異的性能。只需施加非常低的電壓,并且在常溫、常壓條件下,該催化劑就能夠將二氧化碳轉化生成甲酸,電流效率高達99%,顯示出良好的應用前景。
                         陳為說,風能、太陽能等新能源發電很大的一個問題是不穩定,具有隨機性和季節性,使得利用效率大打折扣。該研究采用可再生的風能、太陽能或富余核電等清潔能源,高效回收二氧化碳的同時,還能將不穩定的新能源轉換成穩定的化學能,實現潔凈電能的有效存儲。 此外,除了甲酸,研究團隊還通過電催化法生成了應用最為廣泛的化學品之一——乙醇。該研究團隊在前期納米碳材料研究的基礎上,優化、開發出了一種新型非金屬催化劑。這種催化劑是由氮摻雜的介孔碳材料制成,相比金屬催化劑成本要低得多。電催化乙醇的電流效率達到77%,遠高于國際上30%左右的平均水平。
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