科学者たちは、将来的にクリーンな燃料とエネルギー技術への道を開くことができるレーザー技術を開発しました。
私たちは化石燃料、石油、天然ガスに代わる環境に優しく持続可能な方法を緊急に必要としています。二酸化炭素 (CO2) は、化石燃料に依存するあらゆる活動や発生源によって生成される豊富な廃棄物です。約 35 億トンの二酸化炭素が私たちの体内に放出されます。 惑星の 世界中の発電所、車両、産業設備からの廃棄物として、毎年大気中に排出されています。地球気候に対する CO2 の影響を軽減するには、この無駄な CO2 を利用可能な COXNUMX に変換することができます。 エネルギー 一酸化炭素や他のエネルギー豊富な源のように。 たとえば、水と反応するとCO2はエネルギーに富んだ水素ガスを生成し、水素と反応すると炭化水素やアルコールなどの有用な化学物質を生成します。 このような製品は、さまざまな目的に使用でき、世界的な産業規模でも使用できます。
電気触媒は、電気化学反応に関与する触媒です–化学反応が起こっているが、電力も関与している場合。 たとえば、適切な触媒は、水素と酸素を反応させて制御された方法で水を作るのに役立ちます。そうでない場合は、2つのガスのランダムな混合物になります。 または、水素と酸素を燃焼させて電気を生成することもできます。 電極触媒は、化学反応に消費されることなく、化学反応の速度を変更または増加させます。 CO2との関連で、電極触媒は、必要に応じてCOXNUMXの削減における効率の「段階的変化」を達成するという点で関連性があり有望であると見なされています。
残念ながら、これらの電極触媒がどのように機能するかの正確なメカニズムは完全には理解されておらず、溶液中の不活性分子の「ノイズ」を伴う短命の中間分子の層を区別することは依然として重要な課題です。 メカニズムのこの限られた理解は、電極触媒の設計における可能な変更において困難をもたらす。
英国リバプール大学の科学者は、 レーザーで発表された彼らの研究における二酸化炭素のその場での電気化学的還元のためのベースの分光技術 自然触媒作用。 彼らは、電気化学実験とともに振動和周波数生成またはVSFG分光法を初めて使用して、有望なCO3還元電極触媒と見なされる触媒（Mn（bpy）（CO）2Br）を探索しました。 非常に短い間隔で反応の触媒サイクルに存在する重要な中間体の挙動が初めて観察されました。 VSFG技術は、触媒サイクルにおける非常に短命の種の振る舞いと動きを追跡することを可能にし、したがって、電極触媒がどのように動作するかを理解するのに役立ちます。 したがって、化学反応で電極触媒がどのように機能するかの正確な動作が理解されます。
この研究は、いくつかの複雑な化学経路への洞察を提供し、電極触媒の新しい設計を作成することを可能にします。 研究者はすでにこの技術の感度を改善する方法を調査しており、信号対雑音比を改善するための新しい検出システムを開発しています。 このアプローチは、効率的な道を開くのに役立つ可能性があります きれいな燃料 そしてより多くの可能性を獲得する クリーンエネルギー。 このようなプロセスは、商業レベルでより高い効率を達成するために、最終的には産業的にスケールアップする必要があります。 化石燃料燃焼プラントから発生する大量のCO2を処理するには、産業の進歩が必要です。
***
{引用元のリストにある以下のDOIリンクをクリックすると、元の研究論文を読むことができます}
ソース
Neri G etal。 2018.地球に豊富な触媒による二酸化炭素還元中の電極表面での触媒中間体の検出。 自然触媒作用. https://doi.org/10.17638/datacat.liverpool.ac.uk/533
***
