Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Forskere opnår direkte elektrokatalytisk reduktion af kuldioxid, skaber håb om smart kulstofopsamling

CO2 -reduktionsreaktionen finder sted i det katodiske kammer vist til højre. Kredit: Kemisk videnskab

Kemikere ved Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) har foreslået en innovativ måde at opnå kulstofopsamling ved hjælp af et rheniumbaseret elektrokatalytisk system, der er i stand til at reducere lavkoncentration af CO 2 (endda 1 procent) med høj selektivitet og holdbarhed, hvilket potentielt kunne muliggøre direkte udnyttelse af CO 2 i udstødningsgasser fra tung industri.

Forskere er tættere på at finde effektive måder at reducere CO 2 niveauer - en vigtig del af at reagere på klimaforandringer og energieffektivitetsudfordringer.

En undersøgelse ledet af Osamu Ishitani fra Kemisk Institut, Tokyo Tech demonstrerer nu fordelene ved at anvende elektrokatalyse til at fange lavkoncentreret CO 2 .

I deres undersøgelse offentliggjort i Kemisk videnskab , Ishitani og kolleger herunder Hiromu Kumagai og Tetsuya Nishikawa trak på årtiers arbejde med at finpudse mulighederne for en rheniumbaseret katalysator, og demonstrerede sin evne til at reducere lavkoncentration CO 2 i nærvær af et kemikalie kaldet triethanolamin (TEOA).

Sammenlignet med mange tidligere undersøgelser, der har fokuseret på at reducere ren CO 2 , få har undersøgt, hvordan man kan forbedre direkte opsamling af lavkoncentreret CO 2 - et emne, der kræver yderligere undersøgelse, i betragtning af at planter udnytter lave koncentrationer af CO 2 (ca. 400 ppm, det er 0,04 procent af atmosfæren) og udstødningsgasser fra tunge industrier indeholder typisk lave CO -niveauer 2 (omkring 3-13 procent).

Elektrocatalytisk reduktion af lavkoncentration CO2 blev opnået ved hjælp af et rheniumbaseret kompleks med høj CO2-indfangningsevne. Kredit: Kemisk videnskab

Ved at undgå behovet for yderligere energiforbrugende kondensationsprocesser, deres strategi, hvis skaleret op, kunne give en mere levedygtig, miljøvenlig løsning på CO 2 optagelse i mange indstillinger.

I en række eksperimenter for at vurdere elektrokatalytisk aktivitet, fandt forskerne, at ved en CO 2 koncentration på 1 procent, den rheniumbaserede katalysator viste meget høj selektivitet (94 procent) mod dannelse af kulilte (CO).

En sandsynlig årsag bag den høje ydelse, siger forskerne, er den effektive indsættelse af CO 2 ind i rhenium-oxygenbindingen.

Forskerne sigter mod at fortsætte systematisk med at undersøge lovende strategier til at reducere den virkelige verden CO 2 niveauer.


Varme artikler