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学者研究发现:5纳米厚的碳层助解二氧化碳

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学者研究发现:5纳米厚的碳层助解二氧化碳
    图为科研人员提供的实验图形。

  合肥3月30日电 (周慧吴兰)合肥工业大学公布最新一项科研成果,该校科研人员借助5纳米厚的碳层,可以将二氧化碳直接转化为纯度较高的一氧化碳、甲烷或甲醇等高附加值化学品。

  据悉,该项科研成果,通过在氧化铟表面包覆厚度为5纳米的碳层,成功研制出一种性能优越的新型二氧化碳转化光催化剂,为控制二氧化碳排放提供了新的研究方向和技术方法。

  该研究成果近日发表于国际学术期刊《美国化学会会志》上。

  二氧化碳被认为是加剧温室效应的主要来源,对其进行催化转化是控制二氧化碳排放最具前景的技术。

  据介绍,目前广泛采取的催化转化方法需要对二氧化碳气体进行高温加热,尽管具有较高二氧化碳转化率,但却同样增加能耗,并造成额外的二氧化碳排放。因此,采用光催化转化技术,利用太阳能实现二氧化碳催化转化被认为是最为绿色的技术。

  然而,目前常用的二氧化碳转化光催化剂二氧化碳吸附性能较差等问题始终是限制二氧化碳光催化转化技术实际应用的瓶颈。

  合肥工业大学化学与化工学院潘云翔教授课题组,与中国科学技术大学、美国德克萨斯大学奥斯汀分校科研人员合作开展的系列研究,发现包覆于氧化铟表面的碳层可促进电子由催化剂向二氧化碳转移,进而显著强化二氧化碳在催化剂上的吸附。

  实验结果表明,碳层可有效增强光生电荷分离效率,增加参与光催化反应的光生电子数量。同时,包覆碳层后,水分解生成的质子更易于同二氧化碳反应。从而实现了光催化二氧化碳转化效率的大幅提升。

  “这一成果使二氧化碳催化转化可以直接在室温下通过光照进行,不需要再进行高温加热。”潘云翔介绍说。同时,可以根据需要选择直接转化为纯度较高的一氧化碳、甲烷或甲醇等高附加值化学品,直接加以利用。(完)

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