2007年4月20日
化学家们在加州大学圣地亚哥分校已经证明的可行性,利用阳光将温室气体转换为有用的产品。
许多地球周活动将关注增加大气中二氧化碳的浓度和由此产生的对全球气候的影响。现在克利福德Kubiak,化学和生物化学教授,和他的研究生亚伦Sathrum已经开发出一个原型装置,可以捕捉来自太阳的能量,将其转化为电能,“分裂”二氧化碳转化为一氧化碳(CO)和氧气。
因为他们的设备还没有优化,他们仍然需要输入额外的能量流程工作。然而,他们希望他们的研究结果,提出了在上个月的美国化学学会会议上,将关注的承诺的方法。
“每提到二氧化碳分裂,有超过100篇文章分解水产生氢气,然而二氧化碳分解消耗更多的你想要把一个凹痕,“Kubiak解释道。欧洲杯猜球平台“这也生产公司,一个重要的工业化学品,通常由天然气。所以与二氧化碳分解可以节省燃料,产生一个有用的化学和减少温室气体。”
尽管一氧化碳是有毒的,但它是非常受欢迎。每年数百万英镑的使用生产洗涤剂、塑料等化学物质。它也可以转化为液体燃料。
“一氧化碳转化为液体燃料的技术已经存在很长时间,”Kubiak说。“这是德国在1920年代发明的。美国的技术非常感兴趣在1970年代的能源危机,但能源危机结束后人们失去了兴趣。现在事情都回到了原点,因为不断上涨的燃料价格使其经济竞争公司转化为燃料。”
设备设计的Kubiak和Sathrum将二氧化碳利用半导体和两种催化剂薄层。它将二氧化碳生成一氧化碳和氧气在三步过程。第一步是由半导体太阳能的捕获光子。第二步是光的能量转化为电能的半导体。第三步是部署电能的催化剂。催化剂将二氧化碳转化为一氧化碳的一侧设备和氧气在另一边。
因为在这些电子传递反应,一种特殊类型的催化剂能将电能转换为化学能需要Kubiak的实验室的研究人员创造了一种大分子三镍原子的核心,已经被证明是一种有效的催化剂这一过程。
选择合适的半导体制造二氧化碳分裂也是至关重要的实用研究人员说。半导体电子被局限在有乐队的能量。阳光使电子从一个乐队到下创建一个电能潜在带之间的能量差?带隙?决定了太阳能将吸收和生成电能。
Kubiak和Sathrum最初用硅半导体测试他们的设备,因为硅的优点是研究。然而,硅吸收红外范围内,研究人员说“太懦弱”提供足够的能量。阳光的转换由硅提供大约一半的分离二氧化碳,所需要的能量和反应,如果工作人员提供所需的其他一半的能源。
他们现在建筑使用磷化镓半导体设备。硅带隙的两倍,吸收可见光更有活力。因此,他们预测,它将吸收来自太阳的最优能量驱动催化分解的二氧化碳。
“这个项目汇集了许多科学的拼图,“Sathrum说。“相当多的每件工作已经完成,但需要更多的科学网都在一起。欧洲杯线上买球将各部分组合在一起是我们关注的问题的一部分。”