研究實現常溫下將二氧化碳轉化為固態碳

2020-12-03 科學網

 

澳大利亞科研人員日前宣布,他們發明了一種碳捕捉新技術,可將大氣中的二氧化碳在室溫條件下轉化成固態碳。這一突破有望為安全地清除溫室氣體提供新的解決方案。

當前的碳捕獲和存儲方式主要是將二氧化碳壓縮成液態,然後運輸到合適的地點掩埋。但是這種方法在工業應用上面臨工程造價和技術挑戰,且需考慮洩漏風險。澳大利亞皇家墨爾本理工大學研究人員認為,經二氧化碳轉化成固態的碳可能是一個更可持續發展的解決方案。

負責該研究的皇家墨爾本理工大學研究員伊思瑞菲爾扎德赫博士說,目前這種新技術利用液態金屬做催化劑,首次實現在室溫下將空氣中的二氧化碳持續有效轉變成固體碳,而且這樣生成的固體碳因為可以儲存電荷,還可以作為電極原料應用到未來的電動車輛上。

研究人員設計了一種液體金屬催化劑,它的性能使它能在表面催化的同時具備超強導電性。在實驗中研究人員將二氧化碳不斷注入盛有電解質溶液的燒杯中,然後放入少量的這種液態金屬催化劑並通入電流,二氧化碳就會被緩慢轉化成碳片,然後從液體金屬表面被分離出來,持續生成固態碳。伊思瑞菲爾扎德赫表示,這種液態金屬可以循環利用,因此不會汙染環境。

研究人員表示,雖然還需進行更多研究,但這種碳捕捉新技術已經為實現固態化儲存二氧化碳邁出了關鍵性一步。

相關研究成果已經發表在最新一期英國《自然·通訊》雜誌上。(來源:新華社 陳宇)

相關論文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-019-08824-8

 

 

 

特別聲明:本文轉載僅僅是出於傳播信息的需要,並不意味著代表本網站觀點或證實其內容的真實性;如其他媒體、網站或個人從本網站轉載使用,須保留本網站註明的「來源」,並自負版權等法律責任;作者如果不希望被轉載或者聯繫轉載稿費等事宜,請與我們接洽。

相關焦點

  • 我科學家實現二氧化碳高選擇性轉化
    【來源:科技日報】科技日報合肥4月12日電 (記者吳長鋒)記者12日從中國科學技術大學獲悉,該校高敏銳教授課題組和俞書宏院士團隊設計了系列具有「富集」效應的納米催化劑,成功實現了二氧化碳到目標產物的高選擇性轉化。
  • 英媒:新技術可在室溫下將二氧化碳轉化為固體碳顆粒
    參考消息網3月9日報導英媒稱,研究人員利用液態金屬將二氧化碳轉化為固體「煤」。這是世界首次取得的突破,很可能改變我們碳捕獲和儲存的方式。據英國科學新聞網站2月26日報導,澳大利亞皇家墨爾本理工大學(RMIT)領導的研究團隊開發出一種新技術,能有效地將二氧化碳從氣體轉化為固體碳顆粒。這項發表在英國《自然·通訊》雜誌上的研究,為安全、永久性地從大氣中清除溫室氣體提供了另一條途徑。
  • 矽納米晶體將二氧化碳轉化為燃料
    (原標題:矽納米晶體將二氧化碳轉化為燃料)
  • 化學家用二氧化碳將海水轉化為淡水
    哥本哈根大學化學系的一位化學家Jiwoong Lee發明了一種尖端綠色技術,利用二氧化碳將海水轉化為飲用水,時間僅需短短幾分鐘。計劃中的這種海水淡化技術以二氧化碳替代電力,可將其用於人們缺乏清潔飲用水地區的生存裝備和大型工業廠房。全世界有8億多人無法獲得清潔飲用水。根據聯合國的數據,到2030年,這一數字將增加到33億。
  • 科技日報:研發新型光催化劑:常溫光照高效制氫,二氧化碳變廢為寶
    科技日報訊(作者 陳曦 焦德芳)日前,天津大學封偉教授團隊成功合成新型帶隙可調的二維層狀鍺矽烷材料,這種新材料可用作性能優異的光催化劑,在常溫光照條件下高效製備氫氣,還能將二氧化碳高效還原成一氧化碳。相關研究成果已在線發表於國際權威期刊《自然·通訊》。隨著工業社會發展,「溫室效應」成為了人類面臨的重大環境挑戰。
  • 藉助液態金屬電催化劑,室溫下氣態二氧化碳可轉化為碳電池
    藉助液態金屬電催化劑,室溫下氣態二氧化碳可轉化為碳電池 張夢然/科技日報 2019-02-27 07:39
  • 黃強:「點金術」讓二氧化碳實現高效轉化利用
    (受訪者供圖)二氧化碳,這是人們熟知的東西,重慶郵電大學光電工程學院副研究員黃強做的事就是讓二氧化碳能夠高效轉化利用。作為重慶英才,34歲的黃強是地道的重慶人。11月13日,黃強在接受重慶日報記者採訪時表示:「我要用科技讓重慶未來發展更綠色。」黃強健談,笑起來很爽朗。
  • 太陽能將二氧化碳轉化為甲烷有新方法
    英國《自然·通訊》雜誌7日發表的一篇能源論文稱,科學家展示了利用太陽能將二氧化碳轉化為甲烷的新方法。這種用溫室氣體生產燃料的方式,或將能為人類提供一種可持續能源。太陽的熱輻射能清潔且可持續,但是要儲存它卻十分困難,因為電池只有有限的存儲容量和壽命。所以研究人員提出,用太陽光的能量生產燃料是一種可行的解決方案。
  • ...常溫光照高效制氫 二氧化碳變廢為寶 天津大學研發新型光催化材料
    這種新材料可用作性能優異的光催化劑,在常溫光照條件下高效製備氫氣,還能將二氧化碳高效還原成一氧化碳。相關研究成果已在線發表於國際權威期刊《自然·通訊》。隨著工業社會發展,「溫室效應」成為了人類面臨的重大環境挑戰。眾所周知,因化石燃料燃燒排放的二氧化碳是形成「溫室效應」的罪魁禍首。隨著大氣中二氧化碳濃度不斷升高,全球氣溫逐漸變暖,災害性天氣逐年增加。
  • 研究人員發現了一種將二氧化碳轉化為燃料納米粒子進行發電
    為了解決這個問題,維特比工程學院的研究人員設想了一種發電廠,該發電廠將從環境中吸收所有的溫室氣體並將其轉化為可用的燃料。他們稱其為碳中和閉環。維特比工程學院的研究人員與美國能源部的國家可再生能源實驗室(NREL)合作,發現了一種可以將二氧化碳轉化為燃料的新型納米顆粒。碳化物納米顆粒是碳和金屬的化合物。
  • 研究人員發現二氧化碳轉化為乙烯的關鍵中間體
    近來,利用可再生電力將二氧化碳轉化為高附加值化合物的電化學轉化(e-chemical)技術受到了廣泛關注。這種綠色技術是以二氧化碳和水作為唯一的原料化學品,代替傳統的化石燃料,採用電化學反應合成各種化合物。電化學二氧化碳轉化可以生產一氧化碳、乙烯等石化工業中增值的重要分子。
  • 科學家研發液態金屬電催化劑 室溫下氣態二氧化碳可轉化為碳電池
    科學家研發液態金屬電催化劑 室溫下氣態二氧化碳可轉化為碳電池 來源:科技日報 • 2019-02-27 10:21:27
  • 天津大學成功合成催化劑,可將二氧化碳轉化為燃料
    據日本的科學報告,在日本附近大氣中的二氧化碳含量逐年增多,其中2019年,陸地、海洋、空中多個維度中所有觀測到的二氧化碳濃度都達到了歷史上最高的紀錄。研究人員繪製了日本三個地區的大氣二氧化碳濃度年平均值圖,在這個圖中,我們確實是看到大氣中二氧化碳的濃度在上升。
  • 二氧化碳低溫低壓下七成可轉化為氫和一氧化碳混合物
    科技日報華盛頓12月17日電 (記者劉海英)美國能源部愛達荷國家實驗室研究人員開發出一種新工藝,可在低溫低壓條件下有效地將捕獲的二氧化碳轉化為用於製造燃料和化學品的合成氣(氫和一氧化碳混合物)。研究人員表示,這一新技術對於碳捕集封存技術推廣,降低二氧化碳排放水平具有重要意義。傳統的從二氧化碳中回收碳的方法需要高溫高壓,因為在較低溫度下,二氧化碳不會長時間溶於水。為解決這一問題,愛達荷國家實驗室研究人員在新工藝中使用了一種可轉換極性的溶劑作為電解質介質。這種液體在暴露於化學試劑時可以轉換極性,使二氧化碳更容易溶解,並通過電化學方法轉化為合成氣。
  • 國際最新研究:二氧化碳氣體可直接轉化為噴氣燃料
    中新網北京12月23日電 (記者 孫自法)施普林格·自然旗下學術期刊《自然-通訊》最新發表一篇化學研究論文稱,便宜的鐵基催化劑可將二氧化碳氣體直接轉化為噴氣燃料。由於這些二氧化碳直接捕獲自空氣,並在飛行的燃燒過程中從噴氣燃料中再次釋放,因此具有從整體上實現碳中性的可能性。該論文介紹,生產碳中性燃料和高附加值化學品對於減緩大氣中二氧化碳的有害影響非常重要。但是,將二氧化碳選擇性地轉化為想要的化學品非常難。這種轉化通常需要使用昂貴的催化劑或經過多個耗能的反應步驟,這些最後都被證明效率不高、成本效益比欠佳。
  • 【石墨烯】瑞典利用太陽能將二氧化碳轉化為燃料 可用作汽車燃料
    ,將溫室氣體二氧化碳轉化為燃料。林雪平大學的Jianwu Sun及其同事正試圖模擬此種稱作「光合作用」的反應,即利用此種反應從空氣中捕獲二氧化碳,並將其轉化為甲烷、乙醇和甲醇等化學燃料。目前,此種方法還處於研究階段,科學家們的長遠目標是將太陽能高效地轉化為燃料。
  • 中科院重大突破:CO2直接轉化為CO
    近日,中科院上海高研院「二氧化碳電催化轉化」研究獲進展,相關結果分別發表於國際期刊《德國應用化學》上。通過電催化二氧化碳轉化,採用可再生的風電、太陽能發電等潔淨電能為能源,在常溫、常壓條件下將二氧化碳直接一步轉化為一氧化碳、甲酸等燃料及化學品,同時實現二氧化碳資源化利用和潔淨電能的有效存儲。
  • 國際最新研究表明二氧化碳氣體可直接轉化為噴氣燃料
    施普林格·自然旗下學術期刊《自然-通訊》最新發表一篇化學研究論文稱,便宜的鐵基催化劑可將二氧化碳氣體直接轉化為噴氣燃料。由於這些二氧化碳直接捕獲自空氣,並在飛行的燃燒過程中從噴氣燃料中再次釋放,因此具有從整體上實現碳中性的可能性。
  • 美國阿貢國家實驗室公布一項突破性進展,可將二氧化碳轉化為乙醇
    ,它能將二氧化碳和水轉化為乙醇,具有很高的能源效率,而且低成本也比較低廉。新的電化學過程將使工業過程(例如化石燃料發電廠或酒精發酵廠)排放的二氧化碳以合理的成本轉化為有價值的商品。催化劑本身是由碳粉載體上原子分散的銅組成。它分解二氧化碳和水分子,並利用外部電場選擇性地將它們重組成乙醇。該工藝的電催化選擇性(或稱法拉第效率)超過90%,這明顯高於使用任何其他報導過工藝。該催化劑在長時間低壓環境運行比較穩定。
  • 科學家利用液態金屬將二氧化碳氣體轉化為固體「煤」
    從空氣中捕獲碳並將其隔離是一種可行的策略,現在科學家已經開發出一種新方法,可以將二氧化碳氣體轉化為固態「煤」,然後將其儲存在地下,甚至將其用於電子元件。在從這些捕獲材料中提取之後,然後可以將氣體重新用於製造混凝土、碳酸飲料或燃料,或者可以將更多的氣體藏在地下。為了儲存二氧化碳,它通常被壓縮成液體形式或與水結合,然後注入地下深處。據報導,短短兩年內其與玄武巖巖石相互作用並凝固成碳酸鹽礦物。但是其他研究發現這個過程可能沒有看起來那麼有效。麻省理工學院的一項調查發現,只有一層薄薄的頂層變硬 - 下面還是一個很大的氣體袋。