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作者:文/虞子期
在科学中,可以说关于二氧化碳的一个转化一直是研究的重点。因为它是大气污染物,对我们地球的气候变化产生了重要的影响,科学家们是希望进行对二氧化碳的一个转化,实现可利用的资源发展。
以前我们也听到了不少的报告指出,将二氧化碳转化为甲烷,氧气等等。但是由于成本实在是太高,所以说都没有出现明显且大规模的发展,而根据韩国科学技术研究院宣布,由KIST清洁能源研究中心的吴亨淑博士和李雄熙博士领导的研究团队在二氧化碳的转化之上,实现了一种廉价,高效的催化剂,能够将二氧化碳转化为其他化学品
同时实验报告指出,已经建立减少在产生氧气的电极上使用贵金属催化剂的技术,从而降低了整个成本。贵金属催化剂的使用是阻碍人工光合作用技术的实际应用的问题之一,而这次主要是人工光合作用技术涉及人工重建一个过程。
科学研究团队通过该过程将水,阳光和二氧化碳转化为碳氢化合物和氧气,并以叶绿素为催化剂,这完全是消除了最初的贵金属催化剂的使用,因为使用叶绿素为催化剂可以产生清洁能源和增值化学品,同时吸收二氧化碳,那么这样就实现了“双重”二氧化碳的一个利用。但是要使该技术商业化,必须提高植物中为叶绿素的催化剂的效率,并且必须降低相关的成本才可能,所以也不太现实。
而迄今为止,科学研究也实现了一部分有效电化学催化剂,已发现铱基催化剂是一些最稳定和高性能的催化剂,因此被公认为一些最佳的产氧催化剂。但是从现实的情况来看,铱价格昂贵,其储量和产量非常有限,所以要想产生更加高的效应,那必然也是不太可能的。
近来,关于如何减少铱的使用并改善催化剂性能已经进行了许多研究,如今的转化过程可以说是非常有效的,而减少铱使用量的最有效方法之一是使用低价金属制造纳米级铱合金催化剂。柏林KIST技术大学(TU-Berlin)联合研究小组通过使用铱钴合金纳米颗粒来减少铱的使用,开发了具有氧化铱壳的核壳纳米催化剂。
同时明确地指出了改善之后的好处,而KIST研究团队开发的催化剂比现有催化剂使用的铱(贵金属)少20%,并且显示出至少高出31%的性能。这是韩国科学团队在实验上的一个突破,并且通过了长期测试以验证催化剂的实际可行性。经测试,该催化剂可在数百小时内保持高水平的性能,表明其高耐久性。
这对我们在实际的二氧化碳转化系统之中具有非常大的帮助,并且该过程所需的能量减少了一半以上。这导致了使用其他氧化铱催化剂在相同电压下通常产生的化合物数量的两倍以上。从数据来说,都是达到了一个最佳的状态。
并且它可以应用于生产氢气的水电解系统以及其他各种电解系统,这样实现了多个领域的使用,所以说二氧化碳的转化再一次将效应提升了几倍。未来希望能在二氧化碳的减少上也具有一定的帮助,因为对于我们来说,二氧化碳已经是超负荷的状态,如果人类能够将多余的二氧化碳进行转化过来,那么必然会给生态环境的一个发展,带来更加有力的推动。
加上如今科学界也在不断的退出保护地球的协议,减少温室气体的排放是我们人类必须做的一个事情,那么韩国科学团队的这个研究,将可以实现更大规模的二氧化碳运用。
随着工业化的加剧,确实加上植被的破坏,自然状态下的二氧化碳转化已经是不可行的状态了,因为几乎达到了一个饱和,过多的只会产生影响,而不是大家说的能够产生更多的氧气,在年的时候,温室气体的浓度也是达到了有史以来最高的时期,而年是否会再次突破这个极限,可以说还是我们人类比较关心的问题,如果人类没有减排,那么地球极端气候现象将会更多,这将成为影响地球生命的一个趋势,别说没有,如今的生态系统可以说已经在逐步发生巨变了,是一个显而易见的事实。