Группа ученых создала чашеобразный электрод с «горячими краями», который может эффективно преобразовывать CO2 из газа в топливо и химикаты на основе углерода, помогая бороться с климатом. изменить угрозу, которую представляет атмосферный углекислый газ.
Исследовательская группа из Университета Бата, Университета Фудань в Шанхае и Шанхайского института контроля загрязнения и экологической безопасности надеется, что конструкция катализатора в конечном итоге позволит использовать возобновляемую электроэнергию для преобразования CO 2 в топливо без создания дополнительного атмосферного углерода - по сути, действуя как электрохимический «лист» для преобразования углекислого газа в сахара.
Использование этой реакции, известной как восстановление диоксида углерода, имеет захватывающий потенциал, но двумя основными препятствиями являются низкая эффективность преобразования реакции и отсутствие подробных знаний о точном пути реакции.
Этот новый электрод решает эти проблемы благодаря более высокой эффективности преобразования и чувствительному обнаружению молекул, образующихся в ходе реакции, благодаря своей инновационной форме и конструкции. Электрод в форме чаши работает в шесть раз быстрее, чем стандартные плоские или плоские электроды.
Чашеобразная форма конструкции, технически известная как «перевернутая опаловая структура», концентрирует электрические поля на своих горячих краях - краю чаши, - которые затем концентрируют положительно заряженные ионы калия на активных участках чаши. реакции, снижая ее энергетические потребности.
Электрод из медно-индийского сплава также может быть полезен для точного изучения процесса реакции путем измерения сигнала комбинационного рассеяния, который выше, чем у обычного электрода.
Исследование опубликовано в Journal of Materials Chemistry A.
Профессор Венцислав Валев с физического факультета Университета Бата сказал: «Нет более насущной человеческой потребности, чем дыхание. Тем не менее, для сотен миллионов людей эта самая основная деятельность является источником беспокойства по поводу снижения продолжительности жизни., рост детской смертности и изменение климата. Имеются данные о том, что CO2 увеличивает приземный озон, канцерогены и твердые частицы, тем самым увеличивая смертность, астму, госпитализацию и рак. Поэтому крайне важно продолжать исследовать новые способы снижения уровня CO2 в атмосфере».
Команда хочет продолжить исследования по разработке наиболее эффективного катализатора для сокращения выбросов углерода.
Профессор Ливу Чжан из Университета Фудань сказал: «CO2 вызывает изменение климата, делая нашу планету теплее. Используя чистое электричество, мы можем преобразовать CO 2 в химическое топливо, которое можно использовать снова. Это создает цикл CO2 без увеличения концентрации CO2 и поможет спасти наш мир.
Однако для повышения эффективности преобразования CO2 в химическое топливо чрезвычайно важно знать путь реакции и найти наиболее подходящий катализатор.
"Подобно тому, как растения превращают CO2 в сахар, мы находим подходящий электрохимический "лист" для преобразования CO2."
Исследование финансировалось Министерством науки и технологий Китайской Народной Республики, Национальным фондом естественных наук Китая, Центром докторантуры по физике конденсированных сред Совета по исследованиям в области инженерных и физических наук (EPSRC) (CDT-CMP) и Королевское общество.