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低温光催化剂可以减少合成气的碳足迹

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-01-11 19:26  浏览次数:0
摘 要:赖斯大学的工程师们发明了一种光能纳米颗粒,可以缩小化学工业主要部分的碳足迹。这种微粒是铜的小球,上面点缀着钌的单个原子,
 赖斯大学的工程师们发明了一种光能纳米颗粒,可以缩小化学工业主要部分的碳足迹。
 
这种微粒是铜的小球,上面点缀着钌的单个原子,是制造合成气或合成气的绿色工艺的关键组成部分,合成气是制造燃料、肥料和许多其他产品的宝贵化学原料。来自莱斯大学、加州大学洛杉矶分校和加州大学圣巴巴拉分校(UCSB)的研究人员本周在《自然能源》杂志上描述了低能、低温合成气的生产过程。
 
“合成气可以以多种方式制造,但其中一种,甲烷干燥重整,变得越来越重要,因为化学输入是甲烷和二氧化碳,两种有效的和有问题的温室气体。”Rice的化学家和工程师Naomi Halas说。
 
合成气是一氧化碳和氢气的混合物,可以由煤、生物质、天然气和其他来源制成。根据BCC Research 2017年的分析,它在全球数百家气化厂生产,每年用于制造价值超过460亿美元的燃料和化学品。
 
催化剂是促进其他化学物质之间反应的材料,对气化至关重要。气化厂通常使用蒸汽和催化剂来分解碳氢化合物。氢原子成对形成氢气,碳原子与一氧化碳结合在一起。在干式重整中,氧原子来自二氧化碳而不是蒸汽。但是,这项研究的第一作者、赖斯纳米光子学实验室(LANP)的博士后研究员周丽楠(Linan Zhou)说,干重整对工业来说并没有吸引力,因为它通常需要比蒸汽法更高的温度和更多的能量。
 
指导LANP的Halas多年来一直致力于制造光激活的纳米颗粒,以外科手术的精度将能量插入化学反应中。2011年,她的团队展示了它可以提高光撞击金属时产生的被称为“热载流子”的短命高能电子的数量,2016年,他们公布了几个使用热载流子驱动催化的“天线反应堆”中的第一个。
 
 
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