Как превращаем углекислый газ в нужные химикаты: прорыв из UCF

Насколько бы круто было, если бы нежелательный углекислый газ можно было превратить в полезные вещи, такие как химикаты или даже топливо? Именно такую технологию создали исследователи из Университета Центральной Флориды. Под руководством ассистента профессора Янга Янга, команда разработала устройство, которое выделяет углекислый газ из воздуха и конвертирует его в полезные ресурсы.

Устройство, с поверхностью из пленки оксида олова и фтористого слоя, захватывает углекислый газ, а затем с помощью электродов преобразует его в угарный газ и муравьиную кислоту. Эти вещества, в свою очередь, являются основными ингредиентами для производства различных химикатов.

"Мы хотим создать лучшую технологию, чтобы наш мир стал чище и лучше", рассказывает Янг Ян. "Избыточный углекислый газ вызывает парниковый эффект и нагревание Земли. Именно это и мотивирует нас разрабатывать новый материал, который захватывает и преобразует его в полезные химикаты."

Интересно, что вдохновение для устройства пришло из природы. "Мы, ученые, всегда учимся у природы", говорит Янг. "Лотос, например, имеет сверхгидрофобную поверхность: вода просто скатывается с его листьев. Мы также знаем, что зеленые растения поглощают углекислый газ и превращают его в кислород через фотосинтез".

На основе этих знаний была разработана поверхность устройства, напоминающая поверхность листа лотоса, которая отталкивает воду и способствует эффективному захвату углекислого газа.

Когда углекислый газ уже захвачен, он проходит через электрод, где происходит электрокаталитическая реакция, превращающая его в разнообразные химикаты, такие как метанол, метан, этилен, этанол и другие.

На одном из этапов исследования, исследователи столкнулись с проблемой избытка воды на поверхности катализаторов. "Если слишком много воды окружает ваши материалы, вы можете вместо этого получить водород, а не нужные химикаты из углекислого газа", объясняет Янг. "Наши материалы отталкивают воду, что позволяет избежать образования водорода и значительно повысить эффективность процесса."

Источник:
DOI: 10.1021/jacs.4c02786

=======================
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте ваши реакции или напишите комментарий, а также подписывайтесь на страницы нашего проекта на YouTube, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!