oleh penulis kakitangan
Bloomington IN (SPX) 09 Mac 2017
 Molekul baru menggunakan kompleks nanografi (di sebelah kiri) untuk menyerap cahaya dan memacu penukaran karbon dioksida (pusat atas) ke karbon monoksida (di sebelah kanan). Image Courtesy Ben Noffke dan Richard Schaugaard, Indiana University. |
Pasukan saintis antarabangsa yang diketuai oleh Liang-Shi Li di Indiana University telah mencapai kejayaan baru dalam usaha untuk mengitar semula karbon dioksida di atmosfera Bumi ke dalam bahan api neutral karbon dan bahan-bahan lain. Bahagian cahaya solar
Para ahli kimia telah merekayasa molekul yang menggunakan cahaya atau elektrik untuk menukar karbon dioksida gas rumah hijau menjadi karbon monoksida - sumber bahan api neutral karbon - lebih cekap daripada kaedah lain "pengurangan karbon." Proses ini dilaporkan dalam Journal of the American Chemical Society. bank kuasa solar 30000mAh
"Jika anda boleh membuat molekul yang cukup cekap untuk tindak balas ini, ia akan menghasilkan tenaga yang bebas dan boleh disimpan dalam bentuk bahan api," kata Li, profesor bersekutu di IU Bloomington College of Arts and Sciences 'Department of Chemistry. "Kajian ini adalah lompatan utama ke arah itu." radio solar
Bahan bakar pembakaran - seperti karbon monoksida - menghasilkan karbon dioksida dan melepaskan tenaga. Mengubah karbon dioksida kembali ke bahan bakar memerlukan sekurang -kurangnya jumlah tenaga yang sama. Matlamat utama di kalangan saintis telah mengurangkan tenaga berlebihan yang diperlukan. Sistem pencahayaan rumah solar
Inilah yang dicapai oleh molekul Li: memerlukan jumlah tenaga yang dilaporkan setakat ini untuk memacu pembentukan karbon monoksida. Molekul - kompleks nanographene -rhenium yang disambungkan melalui sebatian organik yang dikenali sebagai bipyridine - mencetuskan tindak balas yang sangat efisien yang menukarkan karbon dioksida kepada karbon monoksida. rumah sistem tenaga solar
Keupayaan untuk mencipta karbon monoksida secara cekap dan eksklusif adalah penting kerana fleksibiliti molekul. penyongsang kuasa solar
"Karbon monoksida adalah bahan mentah yang penting dalam banyak proses perindustrian," kata Li. "Ia juga satu cara untuk menyimpan tenaga sebagai bahan bakar neutral karbon kerana anda tidak meletakkan lagi karbon kembali ke atmosfera daripada yang anda telah dikeluarkan. Anda hanya melepaskan semula kuasa suria yang anda gunakan untuk membuatnya." Peralatan Solar
Rahsia kecekapan molekul adalah nanographene - sekeping grafit skala nanometer, bentuk karbon biasa (iaitu "plumbum" hitam dalam pensil) - kerana warna gelap bahan menyerap sejumlah besar cahaya matahari. Panel solar 12V
Li berkata bahawa kompleks bipyridine-logam telah lama dikaji untuk mengurangkan karbon dioksida kepada karbon monoksida dengan cahaya matahari. Tetapi molekul -molekul ini hanya boleh menggunakan sekerat kecil cahaya di bawah sinar matahari, terutamanya dalam julat ultraviolet, yang tidak dapat dilihat oleh mata kasar. Sebaliknya, molekul yang dibangunkan di IU mengambil kesempatan daripada kuasa penyerap cahaya nanographene untuk mencipta tindak balas yang menggunakan cahaya matahari dalam panjang gelombang sehingga 600 nanometer - sebahagian besar spektrum cahaya yang kelihatan. Sistem solar 5kW
Pada asasnya, Li berkata, molekul bertindak sebagai sistem dua bahagian: "pengumpul tenaga" nanographene yang menyerap tenaga dari cahaya matahari dan "enjin" rhenium atom yang menghasilkan karbon monoksida. Pemungut tenaga memacu aliran elektron ke atom rhenium, yang berulang kali mengikat dan menukarkan karbon dioksida yang stabil kepada karbon monoksida. bateri panel solar
Idea untuk menghubungkan nanographene ke logam yang timbul dari usaha Li yang lebih awal untuk mewujudkan sel solar yang lebih cekap dengan bahan berasaskan karbon. "Kami bertanya kepada diri sendiri: Bolehkah kita memotong sel tengah - sel solar - dan menggunakan kualiti nanographene yang menyerap cahaya sahaja untuk memacu reaksi?" katanya. Rumah panel solar
Seterusnya, Li merancang untuk menjadikan molekul lebih kuat, termasuk menjadikannya bertahan lebih lama dan bertahan dalam bentuk yang tidak cecair, kerana pemangkin pepejal lebih mudah digunakan di dunia nyata. Dia juga berusaha untuk menggantikan atom rhenium dalam molekul - unsur yang jarang berlaku - dengan mangan, logam yang lebih biasa dan kurang mahal. Sistem solar 3kW
Inverter solar tanpa bateri yang dibekalkan oleh mtosolar