Исследователи превратили углекислый газ в метанол, освещая солнечным светом атомы меди, нанесенные на активируемый светом материал.
Международная исследовательская группа разработала материал, состоящий из атомов меди, закрепленных на нанокристаллическом нитриде углерода. Под воздействием солнечного излучения этот материал преобразует углекислый газ в метанол, открывая новый способ для производства экологичного топлива.
Фото-и электрокатализ используют солнечный свет и воду, чтобы превращать углекислый газ в полезные продукты. При фотокатализе, например, солнечный свет падает на полупроводниковый материал для возбуждения электронов. Эти электроны проходят через материал и реагируют с углекислым газом и водой. Но обычно этот процесс не очень эффективен. Исследователи искали материалы, которые повысили бы результативность преобразования.
Ученые нагрели нитрид углерода, чтобы максимизировать его свойства для фотокатализа. Используя магнетронное распыление, исследователи нанесли атомы меди. В результате атомы сформировали в нанокристаллическую структуру, которая позволяет электронам перемещаться от нитрида углерода к углекислому газу.
Измерив электрический ток, который генерировал катализатор, исследователи обнаружили, что даже без меди нанокристаллическая форма нитрида углерода оказалась в 44 раза активнее традиционной, используемой при катализе. При этом добавление всего лишь 1 мг меди на 1 г нитрида углерода увеличило эффективность в четыре раза. При этом в результате начал выделяться не метана, а метанол — ценное экологически чистое топливо.
Исследование показывает, что побочный продукт сжигания углеродного топлива — углекислый газ — можно перерабатывать в полезные вещества. Их, в свою очередь, можно использовать снова в качестве топлива, создавая вокруг них экономику замкнутого цикла. При этом для производства достаточно воды, света и широко доступных на Земле компонентов — меди, азота и углерода.
Читать далее:
Огромную акулу-химеру нашли в Таиланде: ее предкам 400 млн лет
Опубликованы кадры с роботом, который общается и не отвлекается
Мертвому мужчине на 10 дней пересадили печень свиньи
На обложке: эксперимент по преобразованию углекислого газа в метанол. Изображение: University of Nottingham