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斯坦福大學研發新催化劑 將二氧化碳轉化成燃料的效率提高4倍

   日期:2019-11-15     來源:騰訊汽車    評論:0       [ 進入汽車材料社區 ] [ 汽車材料館 ]
核心提示:據外媒報道,如果能夠從汽車排氣管和其他來源中提取二氧化碳,并將此類溫室汽車轉化成天然氣或丙烷等燃料,那么就可以實現可持續發展了。最近的幾項研究表明,此種轉化取得了一些成功,不過,美國斯坦福大學(Stanford University)的工程師采用了一種創新方法,產生的乙烷、丙烷和丁烷是采用現有類似工藝制成的4倍。雖然此種方法并不能徹底解決氣候問題,但是卻可以在近期內顯著減緩全球變暖。
   【中國汽車材料網】據外媒報道,如果能夠從汽車排氣管和其他來源中提取二氧化碳,并將此類溫室汽車轉化成天然氣或丙烷等燃料,那么就可以實現可持續發展了。最近的幾項研究表明,此種轉化取得了一些成功,不過,美國斯坦福大學(Stanford University)的工程師采用了一種創新方法,產生的乙烷、丙烷和丁烷是采用現有類似工藝制成的4倍。雖然此種方法并不能徹底解決氣候問題,但是卻可以在近期內顯著減緩全球變暖。
  
  (圖片來源:斯坦福大學)
  
  雖然目前,該工藝仍只是一個基于實驗室的原型,不過,研究人員預計可以得到擴展,生產足夠可用的燃料。然而,在普通消費者能夠購買基于此類技術的產品之前,還需要做很多工作。研究人員的下一步研究是努力減少此類反應所產生的有害副產品,如有毒污染物一氧化碳。該研究小組除了研究生產燃料之外,還在研究其他生產有益產品的方法。其中一種產品是烯烴,其是塑料的主要成分,可用于許多工業應用。
  
  兩步并作一步
  
  之前將二氧化碳轉化為燃料包括兩個工作步驟,第一步是將二氧化碳還原為一氧化碳;第二步是將一氧化碳與氫結合形成碳氫化合物燃料。此類燃料中最簡單的一種是甲烷,不過其他可生產的燃料還包括乙烷、丙烷和丁烷。乙烷是天然氣的近親,可工業生產乙烯,而乙烯是塑料的前身。丙烷通常用于家庭供暖和燃氣烤架;丁烷是打火機和野營爐中常用的燃料。
  
  研究人員認為,將上述兩個工作步驟合并會效率更高,并且開始制造一種新型催化劑,能夠同時將二氧化碳中的氧分子剝離并讓其與氫結合(化學反應中,催化劑可以在不耗盡的情況下,引發化學反應),研究小組成功將釕與氧化鐵納米顆粒結合制成了新型催化劑。
  
  釕塊位于核心位置,外殼由鐵包裹,此種結構促成了二氧化碳中碳氫化合物的形成。研究人員認為,釕會使氫與二氧化碳中的碳發生化學反應,然后氫會溢出到鐵殼上,使得二氧化碳的反應更激烈。
  
  當研究人員在實驗室中測試新型催化劑時,發現乙烷、丙烷和丁烷等燃料的生產率比采用以前催化劑制成的要高得多。但是,該小組仍面臨一些挑戰,他們希望可以減少釕等貴金屬的使用,并優化該催化劑,使其能夠選擇性地制造特定的燃料。
 
標簽: 催化劑 燃料
 
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