Новый фотокатализатор превращает углекислый газ в топливо с помощью света
Двуокись углерода — один из основных парниковых газов, вызывающих глобальное потепление. Совместная исследовательская группа под руководством Городского университета Гонконга (CityU) разработала новый фотокатализатор, который избирательно и эффективно производит метановое топливо из углекислого газа с использованием солнечного света.
Вдохновленный фотосинтезом в природе, углекислый газ эффективно преобразуется в метановое топливо с помощью недавно разработанного солнечного катализатора. Кстати, он сделан из материалов на основе меди, что делает его более доступным.
Вообще преобразовать диоксид углерода (CO₂) в топливо на основе метана (CH₄) с использованием фотокатализатора является термодинамически сложной задачей. Дело в том, что процесс химического восстановления включает в себя одновременный перенос восьми электронов.
Оксид меди (Cu₂O), полупроводниковый материал, применялся как фотокатализатор, так и электрокатализатор для восстановления диоксида углерода в другие химические продукты — оксид углерода и метан. Однако низкая стабильность и неселективное восстановление, которое вызывает образование множества различных продуктов, ограничивало его применение. Отделение и очистка этих продуктов от смеси может быть очень сложной задачей. Это создает технологический барьер для крупномасштабного применения. Кроме того, закись меди может легко корродировать после кратковременного освещения.
Чтобы преодолеть эти проблемы, ученые синтезировали новый фотокатализатор, заключив оксид меди в металлорганические каркасы (MOF) на основе меди. Так они смогли управлять переносом электронов и выборочно производить чистый газообразный метан. По сравнению с закисью меди без оболочки из MOF, оксид меди с оболочкой стабильно восстанавливает углекислый газ до метана при облучении видимым светом с почти удвоенным выходом. Кроме того, оксид меди с оболочкой из MOF был более прочным, и максимальное поглощение диоксида углерода было почти в семь раз больше, чем у оксида меди без покрытия.
Исследование проводилось доктором Нг Юн-Хау (Ng Yun-hau), доцентом Школы энергетики и окружающей среды (SEE), в сотрудничестве с исследователями из Австралии, Малайзии и Великобритании. Результаты опубликованы в научном журнале Angewandte Chemie.
-
18.05.24 09:29
Генштаб: по состоянию на 18 мая общие потери вражеской армии в личном составе составили 491 080 солдатЗа сутки с 17 на 18 мая, потери России в войне в Украине составили 1210 захватчиков. Кроме того, ВСУ уничтожили 43 боевые бронированные машины (ББМ), два самолета и один вертолет.
Читать далее > -
16.05.24 08:59
Генштаб: по состоянию на 16 мая общие потери вражеской армии в личном составе составили 488 460 солдатСилы обороны Украины за последние сутки ликвидировали еще 1520 российских солдат, а также 30 ББМ, 27 артсистем и 19 танков.
Читать далее > -
15.05.24 09:29
Генштаб: по состоянию на 15 мая общие потери вражеской армии в личном составе составили 486 940 солдатПотери российских оккупантов с начала полномасштабного вторжения рф в Украину достигли уже около 486 940 человек
Читать далее > -
14.05.24 09:26
Генштаб: по состоянию на 14 мая общие потери вражеской армии в личном составе составили 485 430 солдатСилы обороны Украины за сутки ликвидировали еще 1400 российских оккупантов, и таким образом общие потери армии противника в личном составе с начала полномасштабного вторжения увеличились до около 485 430 солдат.
Читать далее >