利用纳米结构将二氧化碳转化为燃料

科学家设计了一种注入金属铋的电催化剂,有助于将二氧化碳转化为甲酸盐,从而提供了一种可扩展的碳回收新方法。用纳米结构将二氧化碳转化为燃料的帖子首先出现在 Sciworthy 上。

来源:Sciworthy

全球气候变化正在加剧,但二氧化碳 (CO2) 等温室气体的排放仍然难以遏制。随着大气中二氧化碳含量的上升,科学家们正在探索减少排放和再利用捕获的二氧化碳的新方法。一种有前途的途径是利用可再生能源产生的电力将捕获的二氧化碳转化为有用的化学物质,这一过程称为电化学还原。这些化学品包括甲酸等液体燃料,其因其高能量浓度、低毒性以及易于储存和运输而受到重视。

为了实现这一崇高目标,科学家们依靠称为电催化剂的特殊材料,通过需要较少能量的替代化学途径来引导碳转化反应。然而,电催化剂通常由昂贵的贵金属(如黄金)制成,每克价格可达数百美元,使其大规模使用不切实际。此外,电化学反应往往涉及恶劣的操作条件,随着时间的推移,电催化剂会降解和失活,从而限制了其使用寿命。为了应对这些挑战,科学家们正在设计具有更稳定分子结构和改良化学成分的专用电催化剂,以最大限度地降低成本并提高效率。

法赫德国王石油矿产大学的研究人员探索了一种特殊类型的锌基电催化剂是否可以有效地将二氧化碳转化为甲酸盐。该电催化剂由以 3D 分子结构互连的锌离子组成,称为沸石咪唑酯框架-8 或 ZIF-8。 ZIF-8 具有捕获 CO2 的孔隙,但它的导电性较差,并且自身转化的 CO2 量有限。为了克服这些限制,该团队将导电金属铋纳米颗粒纳入结构中,以促进二氧化碳捕获、导电性和甲酸盐生产。

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