方法解决动力学和热力学障碍
研究人员已经开发出一种选择性减少二氧化碳直接从工业废气。1该方法使用压力和一个聪明的催化剂设计,以避免不必要的竞争反应。
烟气通常包含5 - 15% v / v二氧化碳。大多数二氧化碳电解方法使用纯二氧化碳,但是纯原料可以花费70 - 100美元每吨(£54 - 76)。
现在,大卫•辛顿和他的团队在加拿大多伦多大学的有选择性地从模拟烟气二氧化碳转换成有用的C2产品乙烯和乙醇和避免纯原料的需求。通过消除净化,我们大大减少系统的复杂性以及二氧化碳的原料成本,这两个大大提高二氧化碳电解槽的商业可行性的2辛顿说。[方法]执行甚至比大多数先前的报道,使用纯二氧化碳。
模拟烟气在辛顿的研究包含实际的浓度的二氧化碳和氧气与氮气和氩气。在这些较低的二氧化碳浓度、氢进化反应占主导地位。团队发现,加注流二氧化碳提高可用性的催化剂,促进二氧化碳还原反应。
然而,氧的挥发性自然水解决方案意味着它展示高质量流量与二氧化碳所以它也加速减少的压力。减少氧活动和热力学更有利的减少二氧化碳,和当前最先进的催化剂表现出低选择性二氧化碳一旦氧气系统。
辛顿的团队克服了这个问题通过开发一个支持铜催化剂。的支持,由亲水纳米孔和二氧化钛,减缓催化剂表面的氧气输送。二氧化碳运输并不影响层,有利于减少。
“他们正在与烟气直接是一个非常激动人心的发展,因为很多我读使用100%的二氧化碳,”斯旺西大学的詹妮弗·拉德说,英国、二氧化碳减排方面的专家。当你考虑工业扩大,你需要的东西不太具有挑战性。”
辛顿希望激发更多研究人员设计系统,使用实际的工业排放。他指出,烟气包含其他组件,如氧化氮和含硫氧化物,并说,他的团队将在将来的研究中研究这些杂质的影响。
引用
1 Y徐等,能源环境。科学。,2020,DOI:10.1039 / c9ee03077h(本文是免费访问,直到2020年2月27日)。
2 (a) M T Ho G W Allinson和D E威利,能源Procedia,2009,1,763 (DOI:10.1016 / j.egypro.2009.01.101);(b) R F服务,科学,2016,354年,1362 (DOI:10.1126 / science.354.6318.1362)
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