活久見!二氧化碳變酒精!
材料牛注:運用納米技術,橡樹嶺國家實驗室的研究人員成功地將二氧化碳轉化成乙醇,該實驗具有非常廣闊的應用前景。看起來似乎不可思議,這是如何實現的呢?下面就隨小編一探究竟吧。
橡樹嶺國家實驗室的研究人員運用納米技術,將二氧化碳這種溫室氣體成功地轉化成乙醇。
科學家們運用電化學方法,使用微量的含碳和銅的尖狀混合物,將二氧化碳轉化為乙醇。該論文的第一作者Adam Rondinone說,這個實驗的最初目的是生產甲醇而并非乙醇。“我們偶然的發現這種材料產生的效果” ,Rondinone在一份聲明中說,“我們意識到催化劑是在整個過程中起作用時,便開始試圖研究計劃中反應的第一步。”
該研究團隊將電壓施加到由碳、銅和氮元素組成的催化劑上,來觸發一種基本上逆轉燃燒過程的化學反應。所使用的催化劑是將銅納米粒子嵌入在尖狀碳化物中,從而避免了使用像鉑這樣缺乏經濟性的貴金屬或稀有金屬。
“將納米技術運用到普通材料中,我們發現可以如何限制副反應,最終得到我們想要的東西。它們像50納米的避雷針,將電化學反應集中在細針的前端。”Rondinone說。在含有多個反應點的催化劑的幫助下,二氧化碳水溶液轉化為乙醇的產率為63%。
“我們利用了燃燒之后的廢棄產物二氧化碳,并且將燃燒反應反推,高度專一性的得到了一種很有用的燃料,”Rondinone說。“乙醇真的是一個驚喜——利用單一的催化劑直接將二氧化碳轉變為乙醇是非常困難的。”該電化學反應同樣可以在室溫下的水中進行,使用的技術相對便宜,這意味著它可以不需太多額外的能量浪費就能實現反應的“打開和關閉”。
因此,研究人員們認為該方法可以擴展到工業相關的應用領域。例如,該過程可以用來存儲來自風能和太陽能等可變功率源產生的多余的電力。乙醇可以用于包括抗菌洗手液凝膠的各種產品,也可作為一種為甲醇、酒精飲料、發動機燃料和火箭燃料等的解毒劑。
原文連接:Scientists Turn Carbon Dioxide into Alcohol with a Single Spark.
本文由編輯部丁菲菲提供素材,劉冠旗編譯,朱曉秀審核,點我加入材料人編輯部。
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