En ny kemisk process som beskrivs i tidskriften Naturkommunikation gör i labbet vad träd gör i naturen – det omvandlar koldioxid till användbara kemikalier eller bränslen.

Den här nya, kolneutral process, skapad av forskare vid Wake Forest University, använder silverdifosfid (AgP2) som en ny katalysator som tar bort koldioxidföroreningar från tillverkningsanläggningar och omvandlar det till ett material som kallas syngas, av vilket det flytande bränslet som används vid tillverkningen är tillverkat. Den nya katalysatorn möjliggör omvandling av koldioxid till bränsle med minimal energiförlust jämfört med den nuvarande state-of-the-art processen, enligt Wake Forest-forskarna.

"Denna katalysator gör processen mycket effektivare, sa Scott Geyer, motsvarande författare till "Colloidal Silver Diphosphide Nanocrystals as Low Overpotential Catalysts for CO ₂ Reduktion till Tunable Syngas, " publicerad online 16 december in Naturkommunikation . "Silverdifosfid är nyckeln som får alla andra delar att fungera. Det minskar energiförlusten i processen med en faktor tre."

Silver har ansetts vara den bästa katalysatorn för denna process hittills. Tillsats av fosfor tar bort elektrontätheten från silvret, göra processen mer kontrollerbar och minska energislöseriet.

I framtiden, Geyer ser att han kan driva denna process med solenergi, direkt omvandlar solljus till bränsle. Ju mer effektiv den kemiska omvandlingsprocessen blir, desto mer sannolikt kan solenergi – istället för kol eller andra icke-förnybara energikällor – användas för att tillverka bränsle.

"Folk gör syngas av kol hela tiden, " sa Geyer.

Geyer, vars labb fokuserar på att förstå rollen fosfor spelar i kemiska reaktioner, är biträdande professor i kemi vid Wake Forest. Teamet som producerade detta dokument inkluderar Hui Li, som ledde arbetet som Ph.D. student i Geyers labb, plus tidigare Wake Forest grundutbildning Zachary Hood; Ph.D. i kemistudent Shiba Adhikari; och Ph.D. student i fysik student Chaochao Dun, som alla har hållit kontakten med programmet genom sina professionella tjänster.

"Förmågan att samarbeta med ett nätverk av enastående Wake Forest University-utexaminerade som nu är vid toppuniversitet och nationella laboratorier över hela USA har varit avgörande för att förbereda detta arbete eftersom det ger oss tillgång till unika instrumenteringsfaciliteter på deras nuvarande institutioner, " sa Geyer.