国家科学技术研究委员会 (右)韩国科学技术研究院研究人员研制的高性能、大面积珊瑚状银纳米催化剂电极(电极尺寸50厘米)(左)现有气体状态下合成光合作用催化剂电极(电极尺寸2厘米)信用:韩国科学技术研究院(KIST) 由Dr
吴贤淑和博士
韩国科学技术研究所清洁能源研究中心的Woong Hee Lee与柏林技术大学(TUB)合作,宣布他们已经开发出一种纳米尺寸的珊瑚状银催化剂电极和大面积、高效率的二氧化碳转化系统,可用于获取一氧化碳
近年来,这种类型的电化学二氧化碳转化系统已经成为人工光合作用领域的主要研究领域
人工光合作用是一种将二氧化碳(全球变暖的一个原因)转化为有用的高价值化学物质的技术
换句话说,这种技术从环境中去除二氧化碳,减少污染,并将其转化为有用的化学物质
尤其是电化学二氧化碳转化领域,最近引起了科学界的极大兴趣
过去,二氧化碳转化研究主要是对液态化合物进行的
然而,当使用液体时,不同转换系统的性能必须通过将电极浸入水中来测量
由于二氧化碳在水中不能很好地溶解,与所用的能量相比,使用这种方法很难获得足够的效率
最近,开发了一种系统,可以利用气态化合物转化二氧化碳
这提高了人们对高效率转换系统即将实现的期望;然而,由于缺乏可应用于新系统的催化剂和电极,这被证明是困难的
使用电极的二氧化碳转换系统的珊瑚状示意图 为了解决这个问题,联合的科学研究院-浴盆研究小组开发了珊瑚形状的、纳米尺寸的银催化剂电极,可以应用于利用气态二氧化碳的高效二氧化碳转化系统
与其他银催化剂相比,新开发的催化剂需要较低的能量来实现反应,并且可以产生比基于液体的系统多100倍的一氧化碳
二氧化碳还原系统的电极也成功地应用于大面积(50 cm2),显示出巨大的商业化前景
科学研究院的研究人员还能够通过各种操作分析开发出一种催化剂
该团队证实,珊瑚状银纳米电极催化剂通过实时x光吸收分析方法使用氯离子生产,由于其大表面积和多孔结构,具有高物质输送能力
这意味着该催化剂在二氧化碳转化过程中表现出高效率
他们进一步发现,当反应过程中没有疏水性时,二氧化碳转化过程的效率较低;这意味着在将来开发二氧化碳转化电极时,必须保持一定程度的疏水性
医生
联合领导这项研究的科学研究院的Hyung-Suk Oh说:“通过开发纳米尺寸的珊瑚状银催化剂电极,我们能够大大提高电流密度和电化学二氧化碳转化系统的性能,从而为未来的研究指明方向
他补充说,“预计这项研究将大大有助于电化学二氧化碳转化系统的R&D
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