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美国研究将二氧化碳转化成甲醇的新途径

发布时间:2019-11-26 19:10:44

美国研究将二氧化碳转化成甲醇的新途径

美国德州大学研究人员25日表示,借助氧化铜纳米棒和阳光,他们正在进行用二氧化碳来生产液态甲醇的开创性研究。负责德州大学研究事务的临时副校长克里思南拉杰西沃说,与过去将温室气体转化成有用产品的方法相比,他们尝试的新途径更加安全、简单且廉价。拉杰西沃是着名的化学和生物化学教授,同时也是德州大学阿灵顿分校可再生能源、科学和技术中心(CREST)的创始人之一。他表示,目前利用温室气体生产甲醇的方法需要催化剂,以及高压和高温的条件。有些方法还需要有毒元素(如镉)或稀土元素(如碲)。他同时认为,只要人们使用化石燃料,那么就会始终面临如何处理二氧化碳的问题。令人关注的是将温室气体转化成液体燃料,这是具有增值潜力的选择。研究人员首先在氧化铜(CuO)纳米棒的表面镀上氧化亚铜(Cu2O)的微晶。然后在实验室中,他们将由两种铜氧化物组成的纳米棒阵列浸泡在富含二氧化碳的水溶液里,并利用人造阳光照射,发生光电化学反应,将水溶液中的二氧化碳转化成了甲醇。最近刚退休的研究副教授塔克库尼说,实验中他们选择两种铜氧化物的原因是它们两者都具有光活性,对阳光的吸收呈互补性。德州大学副校长卡洛琳卡森说,满足未来能源的需求和寻求阻止温室气体伤害社会的方法让德州大学阿灵顿分校科学家将自己的研究工作与现实社会问题密切相连,希望他们在实验室获得的利用二氧化碳的途径仅仅是一个新的开端。除《化学通信》刊登拉杰西沃他们的论文外,新出版的《化学和工程》还专题报道了新的研究成果。报道称,拉杰西沃他们完成的实验中,产生甲醇的电化学效率高达95%,同时能够避免其他方法出现的过电压现象。研究人员表示,除用于燃料外,甲醇也广泛用于化学加工中,包括生产塑料、粘合剂、有机溶剂,以及污水处理。在美国,共有18家甲醇年产量超过26亿加仑的生产厂。总圈点在阳光照射下,把二氧化碳变成可燃物,似乎是植物的专长。但现在人们用简单的材料就做到了这一点。铜氧化物是再平常不过的物质,但在纳米形态下,就能完成新版本的光合作用。尽管这项成果暂时不具备盈利能力,但靠人工光合作用制造燃料肯定是一条有吸引力的方向。说不定有一天,汽车油箱里能注入光合纳米棒合成的汽油呢。

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