石墨烯用于将二氧化碳转化为一氧化碳

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一个国际科学家团队设计了一种利用光或电来将温室气体二氧化碳转化为一氧化碳的分子。该方法包括使用通过称为联吡啶的有机化合物连接的纳米石墨烯 - 铼络合物,以引发有朝一日可能取代太阳能电池的高效反应。

石墨烯化合物取代太阳能电池图像

该分子起到两部分系统的作用:纳米石墨烯“能量收集器”吸收太阳光的能量,原子铼“发动机”产生一氧化碳。能量收集器驱动电子流到铼原子,铼原子反复结合并将正常稳定的二氧化碳转化为一氧化碳。将纳米石墨烯与金属连接起来的想法源于早期用碳基材料制造更有效的太阳能电池的努力。但是这种模型实际上消除了太阳能电池,并且仅使用纳米石墨烯的光吸收质量来驱动反应。

IU Bloomington艺术与科学学院的副教授说:“如果你可以为这种反应创造一个足够有效的分子,那么它将以燃料的形式产生自由和可储存的能量。” “这项研究是朝着这个方向迈出的一大步。由于分子的多功能性,高效且专门制造一氧化碳的能力非常重要。这也是一种将能量储存为碳中性燃料的方法,因为你不再需要碳量回到大气中比你已经去掉了。你只是重新释放你曾经用过的太阳能。“

长期以来一直在研究联吡啶 - 金属配合物在阳光下将二氧化碳还原为一氧化碳,但这些分子在阳光下只能使用一小部分光,主要是在肉眼看不见的紫外线范围内。相反,本研究中开发的分子利用光吸收纳米石墨烯来产生反应,该反应使用波长高达600nm的太阳光,这是可见光谱的较大部分。

该团队计划使分子更强大,包括使其寿命更长,并以非液体形式存在,因为固体催化剂更容易在现实世界中使用。科学家们还在努力用锰(一种更常见和更便宜的金属)取代分子中的铼原子(一种稀有元素)。

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