Højtydende stort arealelektrodesystem udviklet til kunstig fotosyntese

Et forskerhold, ledet af Dr. Hyung-Suk Oh og Dr. Woong Hee Lee fra Clean Energy Research Center ved Korea Institute of Science and Technology (KIST), arbejder i samarbejde med Technische Universität Berlin (TUB), meddelte, at de havde udviklet en nanostørrelse, koralformet sølvkatalysatorelektrode og stort område, højeffektiv kuldioxidkonverteringssystem, som kan bruges til at opnå kulilte. I de seneste år, denne type elektrokemisk kuldioxidomdannelsessystem har været et stort forskningsområde inden for kunstig fotosyntese.

Kunstig fotosyntese er en teknologi, der omdanner kuldioxid, en årsag til global opvarmning, til brugbare kemiske stoffer med høje værdier. Med andre ord, denne type teknologi fjerner kuldioxid fra miljøet, faldende forurening, og omdanner det til at opnå nyttige kemiske stoffer. Det elektrokemiske kuldioxidomdannelsesfelt, i særdeleshed, har for nylig modtaget stor interesse fra det videnskabelige samfund.

I fortiden, kuldioxidomdannelsesundersøgelser blev hovedsageligt udført på forbindelsen i dens flydende tilstand. Når du bruger væske, imidlertid, forskellige konverteringssystemers ydelser skal måles ved at nedsænke elektroder i vand. Da kuldioxid ikke opløses godt i vand, det er svært at opnå tilstrækkelig effektivitet ved hjælp af denne proces, i forhold til mængden af ​​brugt energi. For nylig, der blev udviklet et system, der kunne omdanne kuldioxid ved hjælp af forbindelsen i dets gasformige tilstand. Dette øgede forventningen om, at der snart ville blive opnået et højeffektivt konverteringssystem; imidlertid, dette viste sig vanskeligt på grund af mangel på katalysatorer og elektroder, der kunne påføres det nye system.

For at løse dette problem, det fælles KIST-TUB-forskerhold udviklede koralformede, nano-størrelse sølvkatalysatorelektroder, der kan påføres på højeffektive kuldioxidomdannelsessystemer, der udnytter kuldioxid i sin gasformige tilstand. Sammenlignet med andre sølvkatalysatorer, den nyudviklede katalysator kræver en lav mængde energi for at opnå en reaktion og kan producere over 100 gange mere kulilte end væskebaserede systemer. Elektroderne i kuldioxidreduktionssystemet blev også med succes påført store områder (50 cm ² ), viser et stort løfte om kommercialisering.

KIST-TUB-forskerne var også i stand til at udvikle en katalysator gennem forskellige operandoanalyser. Teamet bekræftede, at den koralformede, sølv nano elektrode katalysator, produceret ved hjælp af chlorioner i realtid, Røntgenabsorptionsanalysemetode, har høj stofleveringskapacitet, takket være dets store overfladeareal og porøse struktur. Dette betyder, at katalysatoren viser høj effektivitet i kuldioxidomdannelsesprocessen. De fandt endvidere, at kuldioxidomdannelsesprocessen var mindre effektiv, når der ikke var hydrofobicitet under reaktionen; dette betyder, at et vist niveau af hydrofobicitet skal opretholdes, når der i fremtiden udvikles kuldioxidomdannelseselektroder.

Dr. Hyung-Suk Oh of the KIST, der sammen ledede forskningen, sagde, "Ved at udvikle nanometerstørrelse, koralformede sølvkatalysatorelektroder, vi var i stand til i høj grad at forbedre strømtætheden og ydeevnen for det elektrokemiske kuldioxidomdannelsessystem, og derved foreslå retningslinjer for fremtidig forskning. "Han tilføjede, "Det forventes, at denne undersøgelse i høj grad vil bidrage til F&U af elektrokemiske kuldioxidomdannelsessystemer."