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将二氧化碳转化为塑料,现在有了一种高效的方式

科普小知识2022-02-25 19:36:19
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将二氧化碳转化为塑料,现在有了一种高效的方式

(照片来源:Sner/iStock)

研究人员开发了一种催化剂,可以将全球变暖的罪魁祸首二氧化碳转化为塑料、纺织品、树脂和其他产品。

除了酶的这种作用之外,电催化剂是第一种可以将二氧化碳和水转化成含有一个、两个、三个或四个碳原子的碳块的材料,效率超过99%。

其中两种产品,一种

(资料来源:卡琳·卡尔文·豪/罗格斯大学-新不伦瑞克)

该研究的通讯作者、罗格斯大学新不伦瑞克校区化学生物学和微生物化学系的教授查尔斯·迪姆克斯说:“我们的突破可能会将二氧化碳转化为化工和制药行业中有价值的产品和原材料。”

在早期的研究中,科学家们利用电化学原理证明二氧化碳可以以相对较高的产率转化为甲醇、乙醇、甲烷和乙烯。

然而,该研究的主要作者、化学专业的博士生卡琳·卡尔维尼奥(Karin Calvinho)表示,这种生产方法效率低下、成本过高,因此在商业上不可行。

她说,如果研究人员使用五种由镍和磷制成的催化剂(好的和便宜的),他们可以将二氧化碳和水电化学转化成各种碳基产品。

催化剂和其他条件的选择决定了有多少碳原子可以连接在一起形成分子或更长的聚合物。一般来说,碳链越长,产品越有价值。

研究的下一步是进一步了解潜在的化学反应,以便它们可以用于生产更有价值的产品,例如广泛用于聚合物工业的二醇和可用作可再生染料的碳氢化合物。研究人员正在设计、制造和测试可用于商业目的的电催化剂。

基于他们的工作,研究人员已经获得了电催化剂的专利,并建立了RenewCO₂启动。