Попуните образац испод и ми ћемо вам послати е-пошту ПДФ верзију "Нове побољшања технологије за претварање угљен-диоксида у течно гориво"
Угљен диоксид (ЦО2) је производ сагоревања фосилних горива и најчешће гаса са ефектом стаклене баште, који се може претворити у корисна горива на одржив начин. Један обећавајући начин да претвори емисију ЦО2 у гориво у целини је процес који се зове електрохемијска смањење. Али да буде комерцијално одржива, процес треба да се побољша да би се одабрао или произвео жељенији производи од угљеника. Сада, како је пријављено у часопису Енергија природе, Лавренце Беркелеи Национална лабораторија (Беркелеи Лаб) је развила нову методу за побољшање површине бакрене катализатора која се користи за помоћну реакцију, повећавајући тако селективност процеса.
"Иако знамо да је бакар најбољи катализатор ове реакције, не пружа високу селективност за жељени производ", рекао је Алексис, старији научник у одељењу хемијских наука на Беркелеи Лаб и професор хемијског инжењеринга на Универзитету у Калифорнији, Беркелеи. Чаролија је рекла. "Наш тим је утврдио да можете да користите локално окружење катализатора да бисте обавили различите трикове како бисте пружили ову врсту селективности."
У претходним студијама су истраживачи успоставили прецизне услове да би се обезбедило најбоље електрично и хемијско окружење за стварање производа богатих угљеника са комерцијалном вриједношћу. Али ови услови су у супротности са условима који се природно појаве у типичним горивним ћелијама користећи водени проводљиви материјали.
Да би се одредио дизајн који се може користити у водоводној животној средини за гориво, као део пројекта Центра Енерги иноватионског центра Министарства за течно Сунсхине Савеза, Белл и његовог тима окренуло се у танки слој Иономера, што омогућава одређене наплаћене молекуле (јоне). Искључите друге јоне. Због својих високо селективних хемијских својстава, посебно су погодни за снажан утицај на микро-живот.
Цханион Ким, постдокторски истраживач у звону и првим аутором папира, предложио је да се на површини бакрених катализатора са два уобичајене јономере, нафије и одржине. Тим је претпоставио да би то требало да промени окружење у близини катализатора - укључујући пХ и количину воде и угљен-диоксида - на неки начин да усмерава реакцију на производњу производа богатих угљеника који се могу лако претворити у корисне хемикалије. Производи и течна горива.
Истраживачи су нанели танки слој сваког иономера и двоструког слоја два иономера у бакар који је подржао полимерни материјал да би се формирао филм који би могли да убацују у близини једног краја електрохемијске ћелије у облику руку. При убризгавањем угљен-диоксида у батерију и наношење напона, они су мерили укупну струју текући кроз батерију. Затим су мерили гас и течност прикупљену у суседном резервоару током реакције. За двослојни случај, открили су да су производи богати угљеником чинили 80% енергије која је потрошила реакцију - већа од 60% у необрезаном случају.
"Овај сендвич премаз пружа најбоље од оба света: висока селективност производа и висока активност", рекао је Белл. Двослојна површина није само добра за производе богате угљеном, већ и истовремено ствара снажну струју, што указује на пораст активности.
Истраживачи су закључили да је побољшани одговор резултат високе концентрације ЦО2 накупљеног у превлаку директно на врху бакра. Поред тога, негативно наплаћени молекули који се накупљају у региону између два иономера ће произвести нижу локалну киселост. Ова комбинација комбинација комбинације концентрације која се обично јављају у одсуству иономерних филмова.
Да би се додатно побољшало ефикасност реакције, истраживачи су се претворили у претходно доказану технологију која не захтева иономер филм као још један метод за повећање ЦО2 и пХ: пулсирани напон. Примјеном пулсираног напона у двослојни Иономер премаз, истраживачи су остварили раст од 250% у угљеном производима који су богати у поређењу са необрађеним бакаром и статичким напоном.
Иако неки истраживачи фокусирају свој рад на развоју нових катализатора, откриће катализатора не узима у обзир услове рада. Контролирање животне средине на површини катализатора је нова и другачија метода.
"Нисмо смислили потпуно нови катализатор, већ смо користили своје разумевање кинетике реакције и искористили ово знање да бисмо нас водили како бисмо размишљали о томе како да променимо околиш на месту катализатора", рекао је Адам Вебер, старији инжењер. Научници у области енергетске технологије на Беркелеи лабораторијама и коаутор радова.
Следећи корак је проширење производње обложених катализатора. Прелиминарни експерименти беркелеи лабораторије укључивали су мале равне моделне системе, који су били много једноставнији од порозне структуре великих површина потребне за комерцијалне апликације. "Није тешко наносити премаз на равној површини. Али комерцијалне методе могу укључивати прекривање ситних бакрених куглица", рекао је звоно. Додавање другог слоја премаза постаје изазован. Једна од могућности је да се помешате и депонирате два премаза у растварачу и нада се да се одвоје када растварач испарава. Шта ако то не ураде? Звоно закључено: "Само морамо бити паметнији." Погледајте Ким Ц, Буи ЈЦ, Луо Кс и друге. Прилагођени микроевизонт катализатора за електро-смањење ЦО2 на више-карбонске производе који користе двослојни јономер превлаке на бакрама. Нат Енерги. 2021; 6 (11): 1026-1034. Дои: 10.1038 / С41560-021-00920-8
Овај чланак се репродукује из следећег материјала. НАПОМЕНА: Материјал је можда измењен за дужину и садржај. За више информација обратите се цитираном извору.
Вријеме поште: Нов-22-2021
