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快乐十分计划:萊斯反應器將溫室氣體轉化為純液體燃料 環保有效

本文由:李平良 编辑 2019年09月21日 11:35 金融信息56 ℃

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該固體電解質以聚合物為基礎π,外面覆以磺酸配體進行正電荷傳導∵☆♀,或覆以氨基官能團傳導負離子ππ。Wang說:「在鹽水等傳統液體電解質中?,人們通常會減少二氧化碳⊙┊。但是⌒♂,純水電解質的電阻太大〇,影響導電♂π∟。添加氯化鈉或碳酸氫鉀等鹽類后♂,離子才能在水中自由移動⊿∵◇。」

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Wang說↑♂,用傳統的二氧化碳裝置生產甲酸┊,其凈化過程成本昂貴且耗能高♀。直接生產純甲酸溶液▽∵,可推動二氧化碳轉化技術的商業化△∴。

「然而﹡□∴,用這種方法產生的甲酸┊⊙↑,會和鹽混合▽△∴。」他說♀⌒∟,「在大多數應用中π,你必須從最終產品中除去鹽♂,這樣做會提高能耗和成本〇⊿▽。因此⊿▽,我們使用固體電解質來傳導質子┊∟,這種電解質可以用不溶性聚合物或無機化合物製造△⊙◇,不需要鹽┊∴π。」

Wang表示:「總的來說∵♀?,對於改善全球變暖以及綠色化學合成□?,減少二氧化碳排放都是非常重要的⊙。如果利用太陽或風能等可再生資源產生的電力⊙┊,我們就可以創造一個循環過程♂,在不增加二氧化碳排放的情況下∴♂﹡,將二氧化碳轉化為某種重要的東西♂⊙▽。」

萊斯實驗室與布魯克海文國家實驗室合作觀察這一過程□。「X射線吸收光譜是一種強大的技術◇﹡,可在布魯克海文實驗室國家同步加速器光源II的內殼光譜(ISS)波束線上獲取┊▽☆。我們可以在操作過程中(即實際的化學過程中)探測電催化劑的電子結構☆□。」該研究的合著者之一、國際空間站首席束線科學家Eli Stavitski表示〇?,「在這項研究中◇▽〇,我們跟蹤鉍在不同電位下的氧化狀態▽,並且能夠鑒別催化劑在二氧化碳還原過程中的活性狀態▽┊⌒。」

水流經過產物室的速度決定了溶液濃度┊♂。在當前設置下π♂〇,水的流速較慢┊□,根據重量計算♂,能夠產生約為30%的甲酸溶液可以通過調整流速來改變濃度⌒。研究人員希望∵◇,下一代反應器的產物濃度更高?◇,而且允許氣體流動☆,能夠產生純甲酸蒸汽∴☆。

蓋世汽車訊 研究人員通過可再生電力驅動電解槽生產純液體燃料△♂,以環保有效的方式再利用溫室氣體☆◇∵。據外媒報道π〇,萊斯大學化學與生物分子工程師Haotian Wang實驗團隊開發的催化反應器∵,以二氧化碳為原料♂∵,生產高度純化和高濃度甲酸◇﹡∟,可作為燃料電池燃料◇π⊿,用來提供電力◇,所排放的二氧化碳可以再次回收利用▽。

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這種納米材料可以通過新方法批量生產☆∵∴。Xia說:「目前⌒⊙,人們生產的催化劑是按毫克或克計的♂。採用我們開發的方法⊙,可以使產量增加至千克以上┊▽,更容易應用至工業領域π。」

Wang的團隊致力於研發新技術♂,將溫室氣體轉化為有用產品∵∵。在實驗過程中⊿♂,新型電催化劑的能量轉換率達到42%左右⌒▽∟,這意味着近一半的電能以液態燃料的形式儲存在甲酸中◇♂。

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「與銅、鐵或鈷等過渡金屬相比⊿☆,鉍是一種非常重的原子♂。」Wang 說⊿┊♀,「它的遷移率很低∴◇,尤其是在反應條件下┊☆♂,這樣就可以使催化劑處於穩定狀態△◇。」另外◇,他指出↑,反應器的構造可以防止水接觸催化劑┊,有助於保護催化劑π?〇。

他說:「它也是化學工程行業的基礎?▽。作為其他化學品的原料〇,以及氫氣的儲存材料♂,甲酸能夠容納的能量∴□,幾乎是同等體積氫氣1000倍♂♂。而且☆,氫氣很難壓縮π,這是目前氫燃料電池汽車面臨的一大挑戰∴。」

該實驗室利用現有反應器↑?▽,能夠連續100小時生產甲酸∴,反應器組分(包括納米級催化劑)的降解忽略不計⌒♂♂。Wang表示□?,該反應器還可以進行改良∴,用以生產諸如乙酸、乙醇或丙醇等高價值產品π△⊙。

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萊斯大學博士后研究員Chuan Xia說?,他們在兩方面取得進展⌒,促進新設備的研發∵∴。第一是他開發出堅固的二維鉍催化劑π△,第二是固態電解質☆,在反應過程中不需要鹽♂。

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