Ett schematiskt diagram som visar mekanismen för omvandlingen av koldioxid till metan med hjälp av den reducerade titandioxiden som utvecklats av teamet. Kredit:DGIST
Koldioxid är en viktig orsak till den globala uppvärmningen. För att kontrollera atmosfärens koldioxidkoncentration, många länder undersöker aktivt effektiva sätt att omvandla koldioxid till kemiska bränslen som metan, etan och metanol. Särskilt, en högeffektiv fotokatalysator är avgörande för att förhindra generering av sekundära skadliga ämnen vid omvandling av koldioxid till kemiska bränslen.
DGIST:s gemensamma forskargrupp har utvecklat en ny titanoxidfotokatalysator som omvandlar koldioxid till metan tre gånger mer effektivt än den befintliga fotokatalysatorn genom att manipulera dess yta. Forskargruppen har använt en enkel magnesiotermisk reduktionsmetod för att syntetisera syrebrist titandioxid genom att ta bort syreatomer på ytan av titandioxid, producerar en högeffektiv fotokatalysator som kan omvandla koldioxid till metan.
Forskargruppen betonar den nyutvecklade fotokatalysatorns kontrollerade bandgap, uppnås genom att ta bort syreatomer på ytan av titandioxid genom kraftig reduktion av magnesium och väte. Denna bandgapkontroll förbättrar ljusabsorptionen och optimerar den effektiva laddningsseparationen. Som ett resultat, fotokatalysatorn ökar omvandlingen av koldioxid till metan upp till tre gånger jämfört med den befintliga fotokatalysatorn.
En graf som jämför metanproduktionens effektivitet mellan den befintliga fotokatalysatorn och den nya fotokatalysatorn utvecklad av teamet. Kredit:DGIST
Dessutom, den reducerade titandioxidfotokatalysatorn är överlägsen den existerande titandioxiden när det gäller omvandlingseffektiviteten av koldioxid till metan. Det belyser också förträffligheten med den nuvarande magnetiska reduktionsmetoden, som applicerades genom en relativt enkel termoreduktionsmetod med Mg-metall och vätgas.
