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          光催化劑在CO2轉化中的效率創新高

          2024-12-04 17:01:37 來源: 科技日報

          科學家一直在尋找有效的方法將二氧化碳(CO2轉化為有用的化學物質,以此作為減少碳排放和應對氣候變化的策略。光催化劑,即能利用光能驅動化學反應的材料,是實現這一目標的關鍵工具之一。《先進功能材料》最新一期發布了一項研究成果,表明日本東京科學研究所的研究團隊通過改進合成方法,大幅提升了KGF-9這種光催化劑的性能。WP8流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點LLSUM.COM

          早在2022年,東京科學研究所就研發出了一種不含貴金屬的配位聚合物,名為KGF-9。它可以作為一種獨立的光催化劑,用于將CO2轉化為甲酸鹽。然而,盡管它在選擇性方面表現出色,但其催化活性較低,導致其表觀量子產率也低。WP8流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點LLSUM.COM

          配位聚合物之所以吸引人,是因為它們能夠同時具備吸收光和催化CO2還原的功能,并且可以使用地球上豐富的金屬和有機分子來制造,具有工業應用潛力。WP8流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點LLSUM.COM

          在這項新研究中,團隊采用了微波輔助法,可以在密封容器中用微波加熱溶液。與傳統方法相比,其能夠更均勻地加熱整個反應混合物,從而加快分子運動并提高反應速度。這不僅將KGF-9的制備時間從兩天縮短到了1小時,還帶來了其他顯著的好處。WP8流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點LLSUM.COM

          經測試,團隊發現,采用微波輔助法合成的KGF-9細纖維,擁有更大的比表面積和更好的結晶度,這大大提高了CO2到甲酸鹽轉化的表觀量子產率。具體來說,新合成的KGF-9這一數字達到25%,遠高于之前記錄的2.6%,創下了異質光催化劑中的最高紀錄。WP8流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點LLSUM.COM

          團隊認為,高質量、表面缺陷少的KGF-9晶體是此次能破紀錄的關鍵因素。而因其成本效益高且用途廣泛,改進后的KGF-9將在推動實現碳中和方面發揮重要作用。WP8流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點LLSUM.COM

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