除碳产能两不误 太阳能“光合”电池变二氧化碳为燃料
据美国伊利诺斯大学芝加哥分校网站消息,该校研究人员设计出一种新型太阳能电池,能直接把大气中的二氧化碳转化成碳氢化合物燃料,整个过程廉价而高效,有助于加快淘汰化石燃料。新电池和传统太阳能电池不同,后者是把阳光转化为电力储存在电池中,而新电池的工作原理则更像植物,通过“人工树叶”产出氢气和一氧化碳的“合成气”,可以 直接燃烧,也可以转化为柴油或其他烃燃料,成本和一加仑汽油相当。
这种技术既能从大气中除去大量的碳,又能高效产出能量密度较高的燃料。 研究人员展示他们的突破性太阳能“光合”电池。 论文高级作者、该校机械与工业设计助理教授阿明·萨利希-柯金说,新太阳能电池不是光伏电池,而是“光合”电池,它产生能量的方式不是从化石燃料到 温室气体,而是反过来,通过阳光循环利用大气中的碳。他们集中研究了一族称为过渡金属硫化物(TMDCs)的纳米结构化合物,将它们和一种非常规离子液搭 配作为电解液,制成一种电化学电池。用两个约18平方厘米大小的硅三联光伏电池作“树叶”来捕获阳光,以每平方米100瓦强度的光照射激活电池,阴极会产 生氢气和一氧化碳气泡,阳极产生氧气和氢离子。 多年来,工程师一直在探索各种能还原二氧化碳的高效催化剂,但迄今为止要么反应效率很低,要么需依靠贵金属。该校博士后研究员穆罕默德·阿萨迪说,新催化剂更活跃、能力更强,比贵金属催化剂速度快1000倍,而价格便宜20倍。 这一技术适应性强,不仅能大规模使用于太阳能电厂,还可以小规模使用。萨利希-柯金说,将来甚至还可以用在大气主要成分是二氧化碳的火星上。 资助这项研究的美国国家科学基金会(NSF)项目主管罗伯特·麦凯布说,这些成果很好地融合了实验和计算研究,利用所得新知识巧妙结合化学设计,在有重大挑战性的催化剂研究领域取得了巨大进步。 相关论文发表在7月29日的《科学》杂志上。 分享到:
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最新评论
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dushunli 2016-08-01 00:26突破创新!
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redplum 2016-08-01 00:40非常有想法
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likaihit 2016-08-01 00:42真厉害啊
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mang2004 2016-08-01 06:53论文:Nanostructured transition metal dichalcogenide electrocatalysts for CO2 reduction in ionic liquid
Abstract:
Conversion of carbon dioxide (CO2) into fuels is an attractive solution to many energy and environmental challenges. However, the chemical inertness of CO2 renders many electrochemical and photochemical conversion processes inefficient. We report a transition metal dichalcogenide nanoarchitecture for catalytic electrochemical CO2 conversion to carbon monoxide (CO) in an ionic liquid. We found that tungsten diselenide nanoflakes show a current density of 18.95 milliamperes per square centimeter, CO faradaic efficiency of 24%, and CO formation turnover frequency of 0.28 per second at a low overpotential of 54 millivolts. We also applied this catalyst in a light-harvesting artificial leaf platform that concurrently oxidized water in the absence of any external potential.
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tassy 2016-08-01 07:23有想法
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liufeng0911 2016-08-01 08:11有想法
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tomryo 2016-08-01 08:16除碳产能两不误 太阳能“光合”电池变二氧化碳为燃料
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coldsea 2016-08-01 08:20造福人类
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每次23456 2016-08-01 08:24不错的分享
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我是子风子 2016-08-01 08:24这个牛啊!!!