Түбәндәге форманы тутырыгыз, һәм без сезгә "углерод газын сыек ягулыкка әверелдерү өчен яңа технология камилләштерүләре" нең PDF версиясен җибәрәчәкбез.
Углерод газы (CO2) - казылма ягулыкны яндыру продукты һәм парник газын тотрыклы рәвештә файдалы ягулыкка әйләндерергә мөмкин. CO2 чыгаруны ягулык терлекләренә әйләндерүнең перспективалы ысулы - электрохимик киметү дип аталган процесс. Ләкин коммерциягә сәләтле булыр өчен, процессны камилләштерергә кирәк, углеродка бай продуктлар сайлау яки җитештерү. Хәзер, Табигать энергиясе журналында хәбәр ителгәнчә, Лоренс Беркли милли лабораториясе (Беркли лабораториясе) ярдәмче реакция өчен кулланылган бакыр катализаторы өслеген яхшырту өчен яңа ысул уйлап тапты, шуның белән процессның сайлап алуын арттырды.
"Без бакырның бу реакция өчен иң яхшы катализатор икәнен белсәк тә, кирәкле продукт өчен югары сайлап алу мөмкинлеге бирми", диде Беркли лабораториясенең химия фәннәре кафедрасының өлкән галиме һәм университетның химия инженериясе профессоры Алексис. Калифорния, Беркли. Орф. "Безнең коллектив катализаторның җирле мохитен кулланып, мондый сайлап алу өчен төрле хәйләләр куллана алуыгызны ачыклады."
Элеккеге тикшеренүләрдә, тикшерүчеләр коммерция кыйммәте булган углеродка бай продуктлар булдыру өчен иң яхшы электр һәм химик мохит белән тәэмин итү өчен төгәл шартлар куйдылар. Ләкин бу шартлар су нигезендә үткәргеч материаллар кулланып типик ягулык күзәнәкләрендә табигый булган шартларга капма-каршы.
Ягулык күзәнәкләренең су мохитендә кулланыла ала торган дизайнны ачыклау өчен, Энергетика Министрлыгының Сыек Кояш Альянсының Энергия Инновацион Centerзәге проекты кысаларында, Белл һәм аның командасы иономерның нечкә катламына мөрәҗәгать иттеләр, бу билгеле зарядлы мөмкинлек бирә. молекулалар (ионнар) аша үтәргә. Башка ионнарны чыгар. Highlyгары сайлап алынган химик үзлекләре аркасында, алар микроэнергетикага көчле йогынты ясау өчен аеруча яраклы.
Кыңгырау төркемендәге постдоктораль тикшерүче һәм кәгазьнең беренче авторы Чаньон Ким бакыр катализаторлары өслеген ике уртак иономер, Nafion һәм Sustainion белән капларга тәкъдим итте. Коллектив фаразлады, моны эшләү катализатор янындагы әйләнә-тирәне, шул исәптән рН, су һәм углерод газы күләмен дә үзгәртергә тиеш, реакцияне углеродка бай продуктлар җитештерүгә юнәлтә, алар файдалы химик матдәләргә әверелергә мөмкин. Продукция һәм сыек ягулык.
Тикшерүчеләр һәр иономерның нечкә катламын һәм ике иономерның ике катлы полимер материал ярдәмендә бакыр пленкага кулландылар, алар кул формасындагы электрохимик күзәнәкнең бер очына кертә алалар. Батарейкага углерод газын салганда һәм көчәнеш кулланганда, алар батарея аша агучы гомуми токны үлчәделәр. Аннары алар реакция вакытында күрше сусаклагычта җыелган газны һәм сыеклыкны үлчәделәр. Ике катлы очракта, алар углеродка бай продуктларның реакция кулланган энергиянең 80% тәшкил итүен ачыкладылар - капланмаган очракта 60% тан артык.
"Бу сандвич каплау ике дөньяның иң яхшысын тәэмин итә: югары продукт сайлап алу һәм югары активлык", диде Белл. Ике катлы өслек углеродка бай продуктлар өчен генә яхшы түгел, шул ук вакытта актив токның барлыкка килүен күрсәтеп, көчле ток чыгара.
Тикшерүчеләр нәтиҗә ясадылар: бакыр өстендә турыдан-туры капланган CO2 концентрациясе нәтиҗәсе. Моннан тыш, ике иономер арасында төбәктә тупланган тискәре корылма молекулалары түбән җирле кислотаны китерәчәк. Бу комбинация иономер фильмнары булмаганда еш була торган концентрация сәүдәсен каплый.
Реакциянең эффективлыгын тагын да яхшырту өчен, тикшерүчеләр элек исбатланган технологиягә мөрәҗәгать иттеләр, иономер пленкасын CO2 һәм pH арттыру өчен башка ысул буларак таләп итмиләр: көчәнеш көчәнеше. Ике катлы иономер каплавына импульслы көчәнеш кулланып, тикшерүчеләр углеродка бай продуктларның капланмаган бакыр һәм статик көчәнеш белән чагыштырганда 250% артуына ирештеләр.
Кайбер тикшерүчеләр үз эшләрен яңа катализаторлар үсешенә юнәлтсәләр дә, катализаторны табу эш шартларын исәпкә алмый. Катализатор өслегендә әйләнә-тирә мохитне контрольдә тоту - яңа һәм төрле ысул.
"Без бөтенләй яңа катализатор уйлап тапмадык, ләкин реакция кинетикасын аңлавыбызны кулландык һәм бу белемнәрне катализатор сайтының әйләнә-тирәсен ничек үзгәртү турында уйланырга этәрдек", диде өлкән инженер Адам Вебер. Беркли лабораториясендә энергия технологиясе өлкәсендәге галимнәр һәм кәгазьләр авторы.
Киләсе адым - капланган катализаторлар җитештерүне киңәйтү. Беркли лабораториясе командасының башлангыч экспериментлары кечкенә яссы модель системаларын үз эченә алган, алар коммерция кушымталары өчен кирәк булган зур мәйданлы күзәнәкләрдән күпкә гадирәк. “Тигез өслектә каплау кыен түгел. Ләкин коммерция ысуллары кечкенә бакыр шарларны капларга мөмкин ", диде Белл. Икенче катлам каплау авыр була. Бер мөмкинлек - ике капламны бергә кушып, эретеп ябыштыручы, һәм эретеп парга әйләнгәч аерылырлар дип өметләнү. Алар булмаса, нәрсә эшләргә? Белл нәтиҗә ясады: "Безгә акыллырак булырга кирәк." Ким С, Буи Дж, Луо X һәм башкаларга мөрәҗәгать итегез. Бакырда ике катлы иономер каплау ярдәмендә CO2-ны күп углеродлы продуктларга электро-кыскарту өчен катализатор микроэнергетик. Nat Energy. 2021; 6 (11): 1026-1034. doi: 10.1038 / s41560-021-00920-8
Бу мәкалә түбәндәге материалдан кабатланган. Искәрмә: материал озынлык һәм эчтәлек өчен редакцияләнгән булырга мөмкин. Күбрәк мәгълүмат алу өчен зинһар, китерелгән чыганакка мөрәҗәгать итегез.
Пост вакыты: 22-2021 ноябрь
