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阳光驱动的“人造树叶”,可制造替代汽油的液体燃料

更新时间  2022-01-12 00:45 阅读
本文摘要:据“逐日科学网”10月21日报道,英国剑桥大学的研究人员在《自然·质料》杂志中先容了一种“人造叶”,它由阳光驱动,可以使用二氧化碳和水制造合成气,进而用于开发可替代汽油的可连续液体燃料。这种碳中和装置在太阳能燃料领域树立了新的标杆,它能直接以一种可连续的、简朴方式生产“合成气”(syngas)。人造叶不用耗化石燃料,而且在多云和阴天仍然有效。 合成气是由氢和一氧化碳制成的,可用于制造燃料、药物、塑料和化肥等诸多商品。

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据“逐日科学网”10月21日报道,英国剑桥大学的研究人员在《自然·质料》杂志中先容了一种“人造叶”,它由阳光驱动,可以使用二氧化碳和水制造合成气,进而用于开发可替代汽油的可连续液体燃料。这种碳中和装置在太阳能燃料领域树立了新的标杆,它能直接以一种可连续的、简朴方式生产“合成气”(syngas)。人造叶不用耗化石燃料,而且在多云和阴天仍然有效。

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合成气是由氢和一氧化碳制成的,可用于制造燃料、药物、塑料和化肥等诸多商品。剑桥大学化学系Erwin Reisner教授说:“你可能没有听说过合成气,但你天天都市用到由它制造的产物。找到可连续生产合成气的方法,对于实现全球碳循环闭环和化学工业绿色化有重要意义。” Reisner教授花费了7年时间来实现这一目的。

人造叶的设计灵感来自于光互助用。Reisner教授等在人造叶片上设置了两个吸光器,以及一种由天然富钴元素制成的催化剂。当装置浸入水中时,一个光吸收器在催化剂作用下发生氧气,另一个光吸收器举行化学反映,将二氧化碳和水还原成一氧化碳和氢气,形成合成气混淆物。令研究人员惊喜的是,光吸收器在阳光不富足的雨天或者阴天也能事情。

论文第一作者、博士生Virgil Andrei说:“由此可见,人造叶技术的应用不仅仅局限于温暖的国家,或者阳光富足的夏季。用户可以在任何地方二十四小时使用它。

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”其他类似的人造叶装置通常只能发生氢气。剑桥大学的研究人员表现,他们选用的吸光器和催化剂组合,是能够可连续生产合成气的关键。

与硅基或染料敏化质料制成的吸光器相比,钙钛矿吸光器能提供更高的光电压和电流,为化学反映提供动力,进而将二氧化碳还原为一氧化碳。此外,钴催化剂比铂、银催化剂的成本更低,且催化性能相对较高。现在,Reisner教授团队正在研究如何使用他们的技术制造出替代汽油的可连续液体燃料。Reisner教授说:“虽然合成气已经被用于生产液体燃料,但它需要履历合成气制造和液体燃料转化两个步骤。

我们希望能以二氧化碳和水为原料,通过一步法制造液体燃料。”原创编译:雷鑫宇 审稿:西莫 责编:张梦 期刊泉源:《自然·质料》期刊编号:1476-1122原文链接:https://www.sciencedaily.com/releases/2019/10/191021111826.htm中文内容仅供参考,一切内容以英文原版为准。转载请注明泉源。


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