14.08.2019

Новая система катализа превращает углекислый газ в метан

Все больше ученых ищут быстрые и экономически эффективные способы превращения углекислого газа в ценные химические вещества и/или топливо.

uaEnergy

98

0

Новая система катализа превращает углекислый газ в метан

Сейчас международная команда исследователей разработала новый подход к этой цели. Он использует серию каталитических реакций для электрохимического превращения диоксида углерода в метан, который является основным составляющим природного газа. При этом исключается промежуточный этап, обычно наблюдаемый в процессе восстановления.

«Мы хотим сделать свой вклад в возобновляемую электроэнергию, извлекать углекислый газ из атмосферы и превращать его во что-то еще всего за один шаг. Это огромный вклад в развитие “зеленой” энергии», - говорит Бинцзюнь Сюй, профессор Делаверского университета в области химической и биомолекулярной инженерии. 

Результаты команды были опубликованы в журнале Nature Communications 26 июля 2019 года. 

Чтобы превратить углекислый газ в ценное топливо, сперва нужно подготовить поверхность. Она должна быть изготовлена из меди - металла, часто применяемого в производстве монет и электропроводки. Медь используется для восстановления углекислого газа до оксида углерода, который затем может быть преобразован в вещества, такие как метан. Этот процесс относительно прост, но он требует двух реакторов и дорогостоящих стадий разделения и очистки.

Исследовательская группа проводила крупные вычисления и научные эксперименты, чтобы спроектировать систему катализа в одном сосуде. И у них получилось! Добавляется углекислый газ и ряд химических реакций происходит без необходимости пауз и добавления большего количества химикатов.

Чтобы усовершенствовать систему катализа, команда добавила к медной поверхности слой специального наноструктурированного серебра, которое было разработано Лу, одним из авторов и исследователей открытия. Серебряная часть притягивает молекулы монооксида углерода, которые затем перемещаются в медную часть и превращаются в метан. Такая технология более производима: с ее помощью получается более высокая концентрация метана, чем установка, содержащая только медь.

Предыдущие попытки объединить медь с драгоценным металлом потерпели неудачу, но группа разработала специальный тип электродной структуры, которая позволила создать новую технологию. Исследование было результатом совместной работы с исследовательскими группами, занимающимися спектроскопией, расчетами и исследованиями реакционной способности материалов.

Комментарии 0

Написать комментарий