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將二氧化碳大量轉化成工業燃料

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科技產業資訊室 - 黃松勳 發表於 2018年11月23日

圖、將二氧化碳大量轉化成工業燃料

在Joule期刊上報導,哈佛大學的研究人員利用充滿電解質的電極腔室,通入高濃度的二氧化碳氣體和水蒸氣,藉由鎳原子與奈米碳黑形成的催化劑,使二氧化碳轉化成一氧化碳(CO),且每小時可以產生多達4升的CO,可作為工業燃料或化學品。
 
過去利用鎳原子作為催化劑,並以石墨烯作為基材,但要要在實際應用中大規模生產,是非常困難的,且成本也很高。研究人員採用了類似於靜電吸引的技術,利用碳黑奈米粒子中的缺陷(負電)吸附鎳原子(正電荷),形成的材料不僅成本低,也對CO2具有高度選擇性,且產量跟過去的毫克相比,可以達到幾克的生產量。
 
研究人員改變了以往舊系統水含量超過99%、二氧化碳含量低於1%的操作方法,將97%的二氧化碳氣體和僅3%的水蒸汽泵入該系統,減少水電解的機率,增加了二氧化碳的解離,並可提高電流密度,增加生產速率。
 
一氧化碳雖然不是一種特別高價值的化學產品,但為了探索更多的可能性,研究人員還開發了幾種銅基催化劑,希望可以進一步將二氧化碳減少並轉化成更有價值的產品,達到二氧化碳循環利用。(429字:圖1)


參考資料:
Transforming carbon dioxide into industrial fuels. Science Daily2018/11/8
Electrocatalytic Reduction on Nickel Single-Atom Catalyst. Joule2018/11/8


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