Folje it formulier hjirûnder yn en wy sille jo e-postje de PDF-ferzje fan "EXMOVING-ferbetterings om koalstofdiokside te konvertearjen yn floeibere brânstof"
Carbon Dioxide (CO2) is it produkt fan baarnende fossile brânstoffen en it meast foarkommende glêstige gas, dy't kin wurde omboud yn nuttige brânstoffen op in duorsume manier. Ien belofte manier om CO2-útstjoeringen te konvertearjen yn Fuel Feedstock is in proses mei de namme elektrochemyske fermindering. Mar om kommersjeel libbensfetber te wêzen, moat it proses wurde ferbettere om mear winske karbon-rike produkten te selektearjen of te produsearjen. No, lykas rapporteare yn 'e tydskrift Natuer Enerzjy, Lawrence Berkeley National Labeley (Berkeley Labed ûntwikkele om it oerflak fan' e koper te ferbetterjen foar de auxiliary-reaksje, nimt dêrtroch de selektiviteit fan it proses út.
"Hoewol wy witte dat koper is de bêste katalysjen foar dizze reaksje, leveret it net hege-selektiver foar it winske produkt yn Berkeley Lab en in heechlearaar fan gemyske ynlogge oan 'e Universiteit fan Kalifornje, Berkeley. Stavering sei. "Us team fûn dat jo de pleatslike omjouwing kinne brûke om ferskate trúkjes te dwaan om dit soarte fan selektiviteit te leverjen."
Yn eardere stúdzjes hawwe ûndersikers krekte omstannichheden oprjochte om de bêste elektryske en gemyske omjouwing te leverjen foar it meitsjen fan koalstoflike rike produkten mei kommersjele wearde. Mar dizze omstannichheden binne yn striid mei de betingsten dy't natuerlik foarkomme yn typyske brânstofzellen mei wetterbasearre konduktive materialen.
Om it ûntwerp te bepalen dat kin wurde brûkt yn 'e brânstof omjouwing fan' e brânstof, as diel fan 'e floeibere yninoar fan' e floeibere sinneskyn tawiisd, dy't bepaalde ynladen molekulen (Ion) tastean. Útslute oare ioanen. Fanwegen har heul selekte gemyske eigenskippen, binne se benammen geskikt om in sterke ynfloed te hawwen op it mikrememberon.
Chanyeon Kim, in postdoctorale ûndersiker yn 'e klokgroep en de earste auteur fan it papier, foarsteld om it oerflak fan koperen katalysanten te jassen mei twa mienskiplike ionomers, nafion en ûnderoanstelling. It team hypoteze dy't dat docht, moat de omjouwing feroarje yn 'e omkriten fan' e ph en de hoemannichte wetter en koalstofdioxide-op ien of oare manier om koalmakker te produsearjen dy't maklik kinne wurde omboud ta nuttige gemikaliën. Produkten en floeibere brânstoffen.
De ûndersikers tapast in tinne laach fan elke Ionomer en in dûbele laach fan twa iNomer stipe troch in polymer-materiaal om in film te foarmjen, dy't se by ien ein fan in hânfoarmige elektrochemyske sel kinne foarmje. As jo koalstofdioxide yn 'e batterij yn' e batterij yn it tapassen binne, mjitten se de totale hjoeddeistige streamingen troch de batterij. Doe mjitten se it gas en floeistof sammele yn it neistlizzende reservoir yn 'e reaksje. Foar it twa-laach-gefal fûnen se dat koalstoflike rike produkten per 80% fan 'e enerzjy konsumearre troch de reaksje-heger dan 60% yn' e uncoansteande saak.
"Dizze sandwich coating biedt it bêste fan beide wrâlden: selektiviteit fan hege produkt- en hege aktiviteit," sei Bell. It dûbele-laach oerflak is net allinich goed foar koalstoflike rike produkten, mar genereart ek in sterke hjoeddeistige tagelyk, oanjout in ferheging fan aktiviteit.
De ûndersikers konkludeare dat it ferbettere antwurd it resultaat wie fan 'e hege CO2-konsintraasje sammele yn' e coating direkt boppe op 'e koper. Derneist opladen molekulen dy't yn 'e regio sammele yn' e regio tusken de twa iNomers sille legere lokale soerstof produsearje. Dizze kombinaasje offsets de konsintraasjekoarnen dy't tendearje te foarkommen yn 'e ôfwêzigens fan Ionomer-films.
Om de effisjinsje fan 'e reaksje te ferbetterjen, draaiden de ûndersikers nei in earder bewiisde technology dy't gjin Ionomer Film nedich is as in oare metoade om CO2 en Ph: Pulsed spanning te ferheegjen. Troch pulsearre spanning oan te freegjen oan 'e dûbellaach-ionomer-coating, hawwe de ûndersikers in 250% ferheegjen yn koalstoflike rike produkten fergelike mei uncoated koper en statyske spanning.
Hoewol guon ûndersikers har wurk rjochtsje op 'e ûntwikkeling fan nije katalysjen, nimt de ûntdekking fan' e katalysst net rekken mei hanneljen fan hannelingsbetingsten. It kontrolearjen fan 'e omjouwing op it katalysator-oerflak is in nije en ferskillende metoade.
"Wy kamen net mei in folslein nije katalys, mar brûkte ús begryp fan reaksje en brûkte dizze kennis om ús te tinken oer hoe't jo de omjouwing moatte feroarje," sei Adam Weber, in senior yngenieur. Wittenskippers op it mêd fan enerzjytechnology by Berkeley Laboratories en mei-auteur fan papieren.
De folgjende stap is om de produksje fan coated katalyssten út te wreidzjen. It foarrieden fan 'e Berkeley Lab-team belutsen by lytse platte modelsystemen, dy't in soad ienfâldiger wiene dan de grutte gebieten poreuze status nedich foar kommersjele applikaasjes. "It is net lestich om in coating op in plat oerflak te tapassen. Mar Kommersjele metoaden meie omfetsje mei coating Tiny Koper Balls," sei Bell. In twadde laach tafoegje fan coating wurdt útdaagjend. De iene mooglikheid is om de twa koartingen byinoar te mingjen en deponearje yn in oplosmiddel en hoopje dat se skiede as it solveart ferdampt. Wat as se net? Bell konkludeare: "Wy moatte gewoan slimmer wêze." Ferwize nei Kim C, Bui JC, Luo X en oaren. Oanpast katalyst microen-ynjouwing foar elektro-reduksje fan CO2 nei Multi-koalstofprodukten mei dûbellaach-ionomer coating op koper. Nat Energy. 2021; 6 (11): 1026-1034. Doi: 10.1038 / S41560-021-00920-8
Dit artikel wurdt reprodusearre út it folgjende materiaal. Opmerking: it materiaal is miskien bewurke foar lingte en ynhâld. Foar mear ynformaasje, nim dan kontakt op mei de oanhelle boarne.
Posttiid: Nov-22-2021
