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加拿大多伦多大学开发出一种有效的将二氧化碳转变为燃料的方法

2016-08-22 252浏览 标签: CO2加拿大University of Toronto


动态背景


二氧化碳的过量排放已经给人类带来的不小的麻烦,全球气候变暖,两极冰盖融化,海平面上升,极端天气频发……面对这样严峻的形势,人类必须采取措施来应对。除了节能减排,最理想方法是将二氧化碳转变为可以利用的能源或者有其他用处的化学品。近期,加拿大多伦多大学Ted Sargent教授领导的研究团队发现了一种纳米工程方法可以有效实现这一转变。




研究内容


研究人员开发出了一种催化剂可以将温室气体二氧化碳转变为一氧化碳,而一氧化碳可以形成碳基化学燃料,例如甲醇、乙醇以及柴油,而该过程可以使用风能和太阳能等可再生能源供能。实现这一转变,既可以帮助改善环境,又对于缓解目前的能源问题起到积极作用,一举两得。研究人员使用的催化剂是极细金“纳米针”,这些“纳米针”在催化反应中就像避雷针一样。当研究人员向大量纳米针施加一个很小的电偏压之后,这些纳米针会在针尖处产生一个很大的电场,这有助于二氧化碳的吸收,可加速二氧化碳还原为一氧化碳的速度,比之前报道的方法反应更快。研究人员认为这代表了二氧化碳还原反应在效率和选择性上的突破,会使二氧化碳还原距离商业化应用更进一步。该小组目前正在进行下一步的工作:跳过一氧化碳步骤,直接生产出更多传统燃料。


动态意义


     此项研究不仅提供可一种解决二氧化碳还原这一长期存在的难题的新方法,而且对于其他清洁能源(例如风能和太阳能)的存储也就有指导意义。由于二氧化碳过量排放问题对人类的影响越来越无法忽视,人们在不断研究怎样解决这一问题,但只要化石燃料依然使用,二氧化碳的产生就是不可避免的,这种情况下将二氧化碳变废为宝重新转变为能源就变得意义重大。二氧化碳还原的反应,主要是看催化剂的催化活性和选择性,因而在某种程度上体现上的是催化剂研发的能力。此项研究使用纳米金作为催化剂,与美国NETL提出的固定二氧化碳的解决方案使用的催化剂原料不谋而合。


参与人员与赞助机构


     此项研究受加拿大多伦多大学Connaught全球挑战基金赞助100万加元,同时使用了加拿大最快的超级计算机:SOSCIP的Blue Gene/Q进行计算。

动态链接:Group led by Professor Ted Sargent in U of T Engineering develops efficient way to convert CO2 into building block for fuels

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