回收二氧化碳：一舉兩得的方案

材料牛注：將二氧化碳轉化為可儲存的能源聽起來就像科幻小說一樣，研究者們試圖尋找簡單的方式將這種溫室氣體轉化為燃料或者其它有用的化學物質。現在，多倫多大學應用科學與工程系的Ted Sargent教授帶領研究團隊發現了一個相當高效的方法，創造了納米工程的一大奇跡。

Min Liu和Yuanjie Pang博士以及來自多倫多大學一個由研究生和博士后組成的團隊，已經開發出一種新的技術，這種新技術充分利用了太陽能和風能這樣的可再生能源。催化劑將溫室氣體二氧化碳轉化為一氧化碳，用來構建以碳為基礎的化學燃料，例如：甲醇、乙醇和柴油。

Liu博士說：“因為分子惰性，二氧化碳的減排是一個重要的挑戰。”“我們在尋找一個能保護環境的最佳方法。”Pang補充到。“如果我們將工業廢氣或是大氣中的二氧化碳作為燃料的反應物，它將長期提供綠色能源，這個一個一舉兩得的方法。”

這個團隊的解決方案相當犀利，他們從制造極細的納米金針開始，每一根針的針尖比人類的頭發絲還要細10000倍。“納米針就像避雷針似的催化了這個反應過程。”Liu說道。

當他們在納米針的排列中增加一個小的電偏壓時，納米針的針尖就會產生一個強電場。這有助于吸引二氧化碳，并加速還原成一氧化碳，反應速度比從前報道的任何一種催化劑都快。它代表著二氧化碳減排效率的重大突破。目前該團隊正在進行下一步的工作：跳過一氧化碳，直接生產更多常規燃料。

該領域世界范圍的領導者，來自洛桑聯邦理工學院的教授Michael Graetzel說到，“水分解作為能量儲存的領域近年來發展迅速，尤其這些反應可以在低電壓、多相催化劑下執行。現在在使用可再生能源的二氧化碳減排領域，迫切地需要類似的突破，加拿大多倫多大學研究團隊的突破是利用場誘導試劑濃縮的一個新概念來實現的”。

“全球能源問題需要跨越多領域的解決方案，”Sargent說。“這項工作不僅為長期存在的二氧化碳減排問題提供了方案，也為太陽能、風能等的替代性能源提供了新的可能性。”

目前，他們的研究報告已經發表在Nature雜志上。

參考原文鏈接：Recycling carbon dioxide: Researchers reduce climate-warming CO2 to building blocks for fuels.

文獻鏈接：Enhanced electrocatalytic CO2 reduction via field-induced reagent concentration.

本文由編輯部黃語嫣提供素材，Meadow編譯，點我加入材料人編輯部。

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