Biến CO2 thành nhiên liệu xanh bằng chất xúc tác cải tiến chạy bằng năng lượng mặt trời

bởi Sophie Jenkins

Luân Đôn, Vương quốc Anh (SPX) Ngày 28 tháng 2024 năm XNUMX

Trong một nghiên cứu đột phá, các nhà khoa học đã phát triển một phương pháp chuyển đổi carbon dioxide (CO2) thành metanol bằng ánh sáng mặt trời và chất xúc tác mới gồm các nguyên tử đồng đơn lẻ trên carbon nitrit tinh thể nano. Sự đổi mới này có thể tác động đáng kể đến việc sản xuất nhiên liệu bền vững, góp phần giảm hiện tượng nóng lên toàn cầu.

Nỗ lực hợp tác, bao gồm các chuyên gia từ Đại học Nottingham, Đại học Birmingham, Đại học Queensland và Đại học Ulm, tập trung vào quá trình quang xúc tác. Phương pháp này bao gồm chiếu ánh sáng lên vật liệu bán dẫn, kích thích các electron phản ứng với CO2 và nước, tạo ra metanol, một loại nhiên liệu xanh hữu hiệu. Những phát hiện của nghiên cứu đã được ghi lại trên Tạp chí Năng lượng và Nhiên liệu Bền vững của Hiệp hội Hóa học Hoàng gia.

Xúc tác quang đã được khám phá trước đây nhưng phải đối mặt với những thách thức về hiệu quả và tính chọn lọc. Nghiên cứu giới thiệu vật liệu carbon nitride với các nguyên tử đồng, tăng cường khả năng chuyển đổi CO2 thành metanol dưới bức xạ mặt trời. Tiến sĩ Madasamy Thangamuthu, đồng trưởng nhóm nghiên cứu của Đại học Nottingham, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kiểm soát vật liệu ở cấp độ nano để đạt được khả năng hấp thụ ánh sáng cao và tách điện tích hiệu quả.

Carbon nitride cải tiến được tạo ra bằng cách nung nó đến một mức độ kết tinh cụ thể, tối ưu hóa các đặc tính của nó cho quá trình quang xúc tác. Sau đó, các nguyên tử đồng được thêm vào thông qua quá trình phún xạ magnetron, một quá trình không dung môi đảm bảo sự tiếp xúc chặt chẽ giữa các nguyên tử bán dẫn và kim loại.

Tara LeMercier, một nghiên cứu sinh tiến sĩ tham gia thí nghiệm, chia sẻ rằng carbon nitride mới được hình thành, ngay cả khi không có đồng, vẫn hoạt động mạnh hơn đáng kể so với carbon nitride truyền thống. Việc đưa vào đồng không chỉ làm tăng hiệu quả mà còn chuyển đổi quá trình sản xuất từ ​​khí mêtan sang metanol, phù hợp với các mục tiêu bền vững.

Giáo sư Andrei Khlobystov nhấn mạnh tầm quan trọng của việc sử dụng các nguyên tố dồi dào như carbon, nitơ và đồng trong chất xúc tác, nhấn mạnh tính bền vững và đóng góp tiềm năng của nó trong việc đạt được lượng phát thải ròng bằng 0 ở Anh.

Nghiên cứu này là một bước tiến trong việc tìm hiểu các vật liệu xúc tác quang để chuyển đổi CO2, đưa ra lộ trình tạo ra các chất xúc tác có chọn lọc và có thể điều chỉnh để sản xuất nhiên liệu xanh. Được tài trợ bởi Chương trình tài trợ EPSRC, sáng kiến ​​này phù hợp với cam kết của Đại học Nottingham trong việc thúc đẩy các công nghệ xanh và bền vững, được hỗ trợ thêm bằng việc thành lập Cụm Zero Carbon ở East Midlands.

Báo cáo nghiên cứu:Sức mạnh tổng hợp của cacbon nitrua tinh thể nano với chất xúc tác nguyên tử đơn Cu dẫn đến quá trình khử quang xúc tác có chọn lọc CO2 thành metanol

Liên kết liên quan

Đại học Nottingham

Tin tức công nghệ và ứng dụng nhiên liệu sinh học

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
• PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://www.biofueldaily.com/reports/Transforming_CO2_into_green_fuel_with_innovative_sunlight_powered_catalyst_999.html