• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Kemi
    Högpresterande elektrodsystem med stor yta utvecklat för artificiell fotosyntes

    (Höger) Korallformad nanokatalysatorelektrod med högpresterande, stort område utvecklat av KIST-forskare (elektrodstorlek 50 cm) (vänster) Katalysatorelektrod för syntetisk fotosyntes i befintligt gastillstånd (elektrodstorlek 2cm) Kredit:Korea Institue of Science and Technology (KIST)

    Ett forskarlag, ledd av Dr Hyung-Suk Oh och Dr. Woong Hee Lee från Clean Energy Research Center vid Korea Institute of Science and Technology (KIST), arbetar i samarbete med Technische Universität Berlin (TUB), meddelade att de hade utvecklat en nanostorlek, korallformad silverkatalysatorelektrod och stor yta, högeffektivt koldioxidomvandlingssystem, som kan användas för att få kolmonoxid. På senare år har denna typ av elektrokemiska koldioxidomvandlingssystem har varit ett stort forskningsområde inom artificiell fotosyntes.

    Artificiell fotosyntes är en teknik som omvandlar koldioxid, en orsak till global uppvärmning, till användbara kemiska ämnen med höga värden. Med andra ord, denna typ av teknik tar bort koldioxid från miljön, minskande föroreningar, och omvandlar det för att erhålla användbara kemiska ämnen. Det elektrokemiska koldioxidomvandlingsfältet, särskilt, har nyligen fått stort intresse från det vetenskapliga samfundet.

    Förr, forskning om koldioxidomvandling utfördes huvudsakligen på föreningen i flytande tillstånd. När du använder vätska, dock, prestanda för olika omvandlingssystem måste mätas genom nedsänkning av elektroder i vatten. Eftersom koldioxid inte löser sig väl i vatten, det är svårt att uppnå tillräcklig effektivitet med denna process, jämfört med mängden energi som används. Nyligen, ett system utvecklades som kunde omvandla koldioxid med hjälp av föreningen i dess gasformiga tillstånd. Detta höjde förväntningarna att ett högeffektivt konverteringssystem snart skulle uppnås; dock, detta visade sig svårt på grund av brist på katalysatorer och elektroder som kunde appliceras på det nya systemet.

    Korallformat schematiskt diagram av koldioxidomvandlingssystem som använder elektroder Kredit:Korea Institute of Science and Technology (KIST)

    För att lösa det här problemet, det gemensamma KIST-TUB-forskargruppen utvecklade korallformade, silverkatalysatorelektroder i nanostorlek som kan appliceras på högeffektiva koldioxidomvandlingssystem som använder koldioxid i dess gasformiga tillstånd. Jämfört med andra silverkatalysatorer, den nyutvecklade katalysatorn kräver en låg mängd energi för att uppnå en reaktion och kan producera över 100 gånger mer kolmonoxid än vätskebaserade system. Elektroderna i koldioxidreduceringssystemet applicerades också framgångsrikt på stora ytor (50 cm 2 ), visar stort lovande för kommersialisering.

    KIST-TUB-forskarna kunde också utveckla en katalysator genom olika operandoanalyser. Teamet bekräftade att den korallformade, silver nano -elektrodkatalysator, produceras med hjälp av klorjoner i realtid, Röntgenabsorptionsanalysmetod, har hög substansleverans, tack vare sin stora yta och porösa struktur. Detta innebär att katalysatorn visar hög effektivitet i koldioxidomvandlingsprocessen. De fann vidare att koldioxidomvandlingsprocessen var mindre effektiv när det inte fanns någon hydrofobicitet under reaktionen; detta innebär att en viss nivå av hydrofobicitet måste upprätthållas vid utveckling av koldioxidomvandlingselektroder i framtiden.

    Dr. Hyung-Suk Oh of the KIST, som tillsammans ledde forskningen, sa, "Genom att utveckla nanometerstora, korallformade silverkatalysatorelektroder, vi kunde avsevärt förbättra strömtätheten och prestandan hos det elektrokemiska koldioxidomvandlingssystemet, och därigenom föreslå riktningar för framtida forskning." "Det förväntas att denna studie i hög grad kommer att bidra till forskning och utveckling av elektrokemiska koldioxidomvandlingssystem."


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com