Denis Johnson和Abdoulaye Djire博士通过连接气体和电线组装了用于进行二氧化碳还原反应离子实验的电化学电池。信用:得克萨斯州A& M工程虽然只有0.04%的大气，二氧化碳在维持我们星球上的生命中起着至关重要的作用。然而，如果这种微妙的平衡被打破，过量的二氧化碳会对我们的环境和居住在其中的生物构成巨大的威胁。得克萨斯州A& M大学化学工程系的一组研究人员最近发表了一篇综合评论文章，介绍了如何通过还原反应分离二氧化碳，然后将其转化为燃料的增值化学品，从而提供了一条重新利用多余二氧化碳的途径。
该研究的第一作者、化学工程系博士生丹尼斯·约翰逊(Denis Johnson)表示:“人们正在寻找创新的方法来缓解全球变暖，并将我们对环境的影响降至最低。“通过科学进步，比如我们自己的进步，我们仍然希望有一天我们能够开始扭转已经做的事情。”
该研究由化学工程系助理教授阿卜杜拉耶·吉雷博士领导，该系前博士后研究员乔治博士合著。这项研究发表在美国化学学会应用能源材料杂志上。
正如约翰逊所说，全球变暖的一个潜在因素是二氧化碳。根据美国能源信息管理局的评估，除非改变目前的能源结构，否则大气中的二氧化碳水平将继续增加。
目前，有几种方法可以减少二氧化碳的负面影响。其中一种方法是脱碳，即简单地将碳从供应链中移除。尽管有希望，脱碳需要使用其他碳源，如液体燃料和原料，认为这是不可持续的。另一种被称为碳隔离的方法，即从大气中去除碳，由于工业成本上升和缺乏能够完成这一任务的技术，在经济上是不可行的。
约翰逊说:“过量的二氧化碳弊大于利。“研究发现，从二氧化碳中提取的产品，无论是一氧化碳、甲醇还是乙醇，都比单独使用二氧化碳有更大的用途，包括减少健康和环境危害的好处。”
因此，研究人员正在调查二氧化碳还原反应，即利用电力将二氧化碳转化为其他碳化合物，是否是可行的解决方案。
二氧化碳可以通过使用胺柱或类似的碳捕获技术从排放物或大气中去除，并被净化。一旦二氧化碳被纯化，研究人员就可以使用过渡金属进行二氧化碳还原反应，从而引发电化学反应。
此外，研究人员表示，这种化学工艺的优点之一是，根据使用的过渡金属，例如铜或镍，可以制造不同的产品。二氧化碳可被重新用于制造各种含碳产品，如用于医药的丙醇或用于燃料的乙醇，它们的价值和实用性更为显著。
约翰逊说:“假设我们回收了我们排放的所有二氧化碳，我们可以潜在地利用这些二氧化碳生产乙醇，然后利用回收的二氧化碳将其混合回燃料中。
文章首先回顾了目前用于减少二氧化碳破坏效应的电化学方法，为该领域的其他研究人员提供了有用的资源。文章随后提供了帮助分析电化学二氧化碳还原过程的催化剂和产物的技术教程。
“这一过程可以从根本上改变二氧化碳的影响，使其成为一种可再生能源，同时为依赖该产品的行业提供碳源，减少其对环境的负面影响，”Djire说。“这项工作总结了我们对二氧化碳回收和转化的了解，以及我们如何将这些信息带到未来。”
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