一二冲程催化剂捕获二氧化碳用于清洁燃料

添加到蓝色二氧化钛光催化剂表面的铜和铂纳米颗粒显着改善了将大气二氧化碳再循环到烃燃料中的能力。

改性光催化剂由大邱庆北科学技术研究所(DGIST)的研究人员与韩国，日本和美国的同事共同开发和测试。它在30分钟内将阳光转化为燃料，效率为3.3%。这种“光转换效率”是一个重要的里程碑，研究人员在他们发表在能源与环境科学杂志上的研究报告中指出，这意味着大规模使用这种技术正变得更加现实。

光催化剂是半导体材料，可以利用来自太阳光的能量来催化化学反应。科学家们正在研究它们用于捕获大气中有害二氧化碳的用途，这是缓解全球变暖的众多方法之一。正在测试一些光催化剂将二氧化碳再循环到烃类燃料中的能力，甲烷是天然气中的主要成分。甲烷燃烧释放较少的二氧化碳进入大气相比其它化石燃料，使其成为有吸引力的替代。但科学家们发现很难制造光催化剂，这些光催化剂能够产生足够大量的烃类产品供其实际使用。

DGIST能源科学与工程系的Su-Il In教授及其同事通过在其表面添加铜和铂纳米颗粒来改性蓝色二氧化钛光催化剂。

铜具有良好的二氧化碳吸附，而铂非常擅长将蓝色二氧化钛产生的急需电荷与太阳能分开。

该团队开发了一种独特的设置，可准确测量催化剂的光转换效率。将催化剂置于容纳可量化的人造阳光的室中。二氧化碳气体和水蒸气通过腔室，经过催化剂。分析仪测量了由于光催化反应而从室中流出的气体组分。

蓝色二氧化钛催化剂将太阳光中的能量转换成电荷，该电荷被转移到二氧化碳和水中的碳和氢分子，以将它们转化成甲烷和乙烷气体。发现在催化剂表面上添加铜和铂纳米颗粒显着提高了该方法的效率。

“ 光催化剂具有非常高的转换效率，并且相对容易制造，因此有利于商业化，”In教授说。“

该团队计划继续努力，进一步提高催化剂的光转换效率，使其足够厚，以吸收所有入射光，并提高其机械完整性，使操作更容易。

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