林克平大学 林克平大学的研究人员研究制造立方碳化硅的生长反应器
学分:托尔·巴尔赫德/林克平大学 瑞典林克平大学的研究人员正试图利用阳光能量将二氧化碳这种温室气体转化为燃料
最近的结果表明,有可能使用他们的技术从二氧化碳和水选择性地生产甲烷、一氧化碳或甲酸
这项研究已经发表在美国化学学会纳米期刊上
植物将二氧化碳和水转化为氧气和高能糖,并将其用作生长的“燃料”
他们从阳光中获取能量
林雪平大学的孙建武和他的同事试图模仿这种被称为光合作用的反应,植物利用这种反应从空气中捕获二氧化碳,并将其转化为化学燃料,如甲烷、乙醇和甲醇
该方法目前处于研究阶段,科学家的长期目标是将太阳能高效转化为燃料
林雪平大学物理、化学和生物系高级讲师孙建武说:“借助太阳能将二氧化碳转化为燃料,这项技术将有助于开发可再生能源,减少化石燃料燃烧对气候的影响。”
石墨烯是现存最薄的材料之一,由单层碳原子组成
它有弹性,柔韧,对阳光透明,是良好的导电体
这些特性的结合确保了石墨烯在电子和生物医学等领域的应用潜力
但是石墨烯本身并不适合LiU研究人员寻求的太阳能转换应用,因此他们将石墨烯与半导体立方碳化硅(3C-碳化硅)结合在一起
林克平大学的科学家此前已经开发出一种世界领先的方法,在由碳和硅组成的立方碳化硅上生长石墨烯
当碳化硅被加热时,硅被蒸发,而碳原子保留下来并以石墨烯层的形式重新构建
研究人员之前已经表明,可以以可控的方式将多达四层石墨烯层叠在一起
林肯平大学高级讲师孙建武
学分:托尔·巴尔赫德/林克平大学 他们将石墨烯和立方碳化硅结合在一起,开发了一种基于石墨烯的光电极,这种光电极保留了立方碳化硅捕捉阳光能量和产生电荷载流子的能力
石墨烯起到导电透明层的作用,同时保护碳化硅
基于石墨烯的技术的性能由几个因素控制,其中一个重要因素是石墨烯和半导体之间的界面质量
科学家们详细研究了这个界面的特性
他们在文章中表示,他们可以定制碳化硅上的石墨烯层,并控制基于石墨烯的光电极的特性
二氧化碳的转化以这种方式变得更加有效,同时组分的稳定性得到改善
研究人员开发的光电极可以与铜、锌或铋等多种金属的阴极结合
通过选择合适的金属阴极,可以从二氧化碳和水选择性地形成不同的化合物,例如甲烷、一氧化碳和甲酸
“最重要的是,我们已经证明了我们可以利用太阳能来控制二氧化碳向甲烷、一氧化碳或甲酸的转化,”孙建武说
甲烷在适于使用气体燃料的车辆中被用作燃料
一氧化碳和甲酸可以进一步加工,用作燃料,也可以用于工业
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