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利用太阳能将二氧化碳转化为燃料的突破

技术工程 2022-03-28 21:55:08

Breakthrough in converting CO2 into fuel using solar energytnu pulle rits和Kaibo Zheng在研究中使用的激光光谱装置。荣誉:Pavel Chabera瑞典隆德大学领导的一个研究小组展示了太阳能如何通过使用先进的材料和超快激光光谱将二氧化碳转化为燃料。这一突破可能是未来减少大气中温室气体水平的重要一环。这项研究发表在《自然通讯》上。一个小时内照射到地球上的阳光大约相当于人类一整年的总能耗。我们的全球二氧化碳排放量也在增加。利用太阳的能量捕获温室气体,并将其转化为燃料或另一种有用的化学物质,是当今许多人的研究重点。然而,仍然没有令人满意的解决方案,但一个国际研究小组现在揭示了一种可能的前进方向。

“这项研究使用了吸收阳光并利用其能量转化二氧化碳的材料组合。隆德大学化学研究员nu Pullerits说:“在超快速激光光谱的帮助下,我们准确地绘制出了这一过程中发生的事情。

研究人员研究了一种名为COF的多孔有机材料——共价有机框架。众所周知,这种材料能非常有效地吸收阳光。通过向COF中添加一种所谓的催化复合物,他们成功地在没有任何额外能量的情况下,将二氧化碳转化为一氧化碳。

“转化为一氧化碳需要两个电子。当我们发现带有蓝光的光子产生高能级的长寿命电子时,我们可以简单地用电子给COF充电并完成反应,”隆德大学化学研究员Kaibo Zheng说。

这些结果如何有用?nu Pullerits和Kaibo Zheng希望,在未来,这一发现可以用于开发更大的装置,这些装置可以在全球范围内使用,在太阳的帮助下,从大气中吸收二氧化碳,并将其转化为燃料或化学品。这可能是克服我们面临的气候危机的众多解决方案之一。

“我们已经用两个电子完成了最初的两步。在我们开始考虑二氧化碳转换器之前,还需要采取更多的步骤,甚至我们的前两个步骤也可能需要改进。但我们已经确定了一个非常有前途的方向,”nu Pullerits总结道。

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