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瑞士洛桑联邦理工学院的科学家们建立起低成本二氧化碳分解催化剂体系

2017-06-08 218浏览 标签: 二氧化碳分解催化

201765日,瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)介绍了其科学家们建立起的一个可将二氧化碳分解成一氧化碳和氧气的低成本催化系统。这一步转化是将可再生资源转化为碳氢化合物燃料的重要步骤,该系统使用一种基于氧化锡修饰的氧化铜纳米线,而锡和铜皆是含量丰富的元素。相关研究成果发表在了近期的“Nature Energy(《自然能源》)”杂志上。

清洁能源的一个有潜力的未来发展途径就是将可再生资源,如温室气体,以转化得到的碳基燃料形式储存起来,从而有效地使液体燃料,比如汽油,得到清洁利用。而将温室气体转化为液体燃料的第一步是将二氧化碳电解为氧气和一氧化碳。但目前的一氧化碳形成催化剂要么不具有足够的选择性,要么成本高昂,使得其在工业上不可行。

现在,EPFL的科学家们开发出了一种基于含量丰富的锡、铜元素的催化剂系统。这种新的催化剂是通过在氧化铜纳米线上沉积氧化锡原子制成的。其中的氧化锡可以抑制在传统氧化铜催化体系中出现的副产物情况,实现在二氧化碳的电解过程中只产生一氧化碳。通过将这个催化体系连接到三结太阳能电池上,研究人员得到了分解效率为13.4%的太阳能驱动二氧化碳分解系统,而该催化剂本身的法拉第效率也达到了90%以上。

只有少数如金或银这样的贵金属催化剂可以对二氧化碳进行选择性还原,此次的催化剂系统实现了选择性和低成本性的共存,这对二氧化碳转化的工业化至关重要。

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