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一石二鳥!全新光伏反應器可同時處理CO2和塑膠 並化廢為寶

由 科創聯盟線上 發表于 攝影2023-01-16
簡介該研究的共同第一作者Motiar Rahaman博士說,“一般來說,二氧化碳的轉化需要大量的能量,但在我們的系統中,基本上你只需向它照射一束光,它就會開始將有害的產品轉化為有用和可持續的東西

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財聯社上海1月11日訊(編輯 黃君芝)

溫室氣體和塑膠垃圾是當今世介面臨的兩個最大的環境問題。劍橋大學的一個新型反應器旨在同時解決這兩個問題,將二氧化碳和廢舊塑膠瓶轉化為有用的材料,而且整個過程完全由陽光碟機動。

大氣中的二氧化碳正處於千年來最高水平,導致了毀滅性的氣候後果。與此同時,人類對塑膠的依賴正在導致河流、海洋和許多地方都堆積著大量的塑膠垃圾。因此,科學家們也不斷在這兩個領域尋求突破,將捕獲的二氧化碳或塑膠廢物轉化為石油、燃料和其他有用的化學物質和材料。

但現在,劍橋大學的科學家們已經設計出了第一個可以同時處理兩種汙染物的反應器。該裝置由兩個獨立的隔間組成——一個用於處理塑膠,一個用於處理二氧化碳。這項研究成果已於近期發表在了《自然綜合》雜誌上。

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具體而言,每個隔間中還包含一個單元,該單元吸收光的能量並利用它來觸發一個催化劑,將原料轉化為更有用的東西。光吸收器是過氧化物,它正在成為一種有前途的太陽能電池材料,而催化劑可以根據所需的最終產品來改變。

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例如,使用一種銅鈀合金催化劑能夠將PET塑膠瓶轉化為乙醇酸,這是一種用於化妝品行業的化學品。使用一種鈷化合物將二氧化碳轉化為一氧化碳,使用一種銅銦合金也能將合成氣轉化為一氧化碳。

該研究的共同第一作者Motiar Rahaman博士說,“一般來說,二氧化碳的轉化需要大量的能量,但在我們的系統中,基本上你只需向它照射一束光,它就會開始將有害的產品轉化為有用和可持續的東西。在這個系統之前,我們沒有任何東西可以有選擇地和有效地製造高價值的產品。”

在測試中,研究小組證明了該反應器可以在正常溫度和壓力條件下有效地工作,只使用陽光作為能源,而且工作效率非常高。該團隊表示,其生產效率比使用其他太陽能催化劑的裝置高出100倍。接下來的步驟是在未來五年內進一步開發該反應器,以生產更復雜的分子。

該研究的共同第一作者Subhajit Bhattacharjee說,“這個系統的特別之處在於它的多功能性和可調控性。我們現在正在製造相當簡單的碳基分子,但在將來,我們可以透過改變催化劑來調控這個系統以製造更復雜的產品。”