Предложен новый способ утилизации углекислого газа

NIST

Американские исследователи предложили новый способ синтеза CO из CO2 при комнатной температуре. Метод поможет снизить выбросы углекислого газа в атмосферу, а кроме того, уменьшить затраты на производство жидких углеводородов и других химических веществ, используемых в промышленности. Статья опубликована в журнале Nature Materials.

Исследователи из Национального института стандартов и технологий США и их коллеги разработали новый способ утилизации углекислого газа (CO2). В обычной химической реакции используется твердый углерод, который захватывает один из атомов кислорода в газообразном CO2, восстанавливая его до монооксида углерода (CO). Однако это преобразование обычно требует температуры не менее 700 °C. Вместо тепла исследователи использовали энергию, полученную от коллективных колебаний свободного электронного газа — локализованных поверхностных плазмонов, которые перемещались по отдельным наночастицам алюминия. Исследователи вызывали колебания, возбуждая наночастицы лучом электронов. Они были нанесены на слой графита и передавали ему энергию. В присутствии углекислого газа графит захватывал атомы кислорода и превращал его в CO. Таким образом команде удалось избавиться от CO2, не прибегая к увеличению температуры до огромных значений.

Новый метод не только экономит энергию, но и использует алюминий, дешевый и доступный металл. Ядовитый CO, получаемый в результате реакции, легко соединяется с водородом с образованием метана и этанола, которые часто используются в промышленности.

Чтобы система смогла удалять углекислый газ из выхлопных газов электростанций, работающих на ископаемом топливе, которые являются основным источником выбросов CO2 в атмосферу, необходимо увеличить ее масштабы. Для этого для возбуждения поверхностных плазмонов вместо электронного можно использовать световой луч. На трубы электростанций можно поместить прозрачные корпуса, содержащие наночастицы углерода и алюминия. Световые лучи будут активировать колебания, которые будут преобразовывать выхлопные газа, проходящие через устройство, удаляя из них CO2.

Результаты работы даже предлагают новый путь для множества других химических реакций, которые требуют больших энергетических затрат. Теперь эти реакции можно будет проводить при обычной температуре и давлении с использованием плазмонных наночастиц.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.