日本開發出可將二氧化碳還原的電極材料——削減二氧化碳排量出現新方案
據日本名古屋工業大學(以下簡稱:名工大)2月21日的新聞稿報道,該大學與電裝株式會社(以下簡稱:電裝)組成的共同研究小組,成功開發出在低超電勢(
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)下,通過離子液體和有機分子將二氧化碳有效還原成甲酸和甲醇等有用化合物的電極材料。此電極材料有望與太陽能發電等可再生能源相結合,應用於削減二氧化碳的新技術中。二氧化碳被認為是引起地球氣溫變暖的溫室氣體。目前,全球正在努力削減二氧化碳的排量。在自然界中,二氧化碳可以通過光合作用轉化成糖;目前,科學家們設法通過利用光或電能將二氧化碳轉化成化合物。
在本研究中,名工大擁有的將離子液體附著在電極上的技術與電裝的運用有機分子促進二氧化碳進行還原的技術相結合,開發出了新的電極材料(如下圖)。開發出的電極表面附著離子液體,其間的有機分子(咪唑等包含氮原子的芳香族化合物)被固定。在低超電勢下,電極上附著的離子液體和有機分子可促使二氧化碳發生還原反應。生成物中不僅含有一氧化碳、甲酸,也成功生成了甲醇。通過調整反應的電勢,可以改變生成物。未來該項技術有望成為將二氧化碳有效轉化成有用化合物的基礎技術。該技術因為可以通過少電量進行,有望與太陽能發電等可再生能源相結合,應用於削減二氧化碳的技術中。
圖像來源:名古屋工業大學新聞稿
本研究成果已發表在美國化學會《ACS Catalysis》的電子版上。
文/客觀日本編輯部(趙)
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超電勢:電極電勢的理論值與在實際反應中產生的電極電勢差
<相關論文>
Go Iijima, Tatsuya Kitagawa, Akira Katayama, Tomohiko Inomata, Hitoshi Yamaguchi, Kazunori Suzuki, Kazuki Hirata, Yoshimasa Hijikata, Miho Ito, and Hideki Masuda,CO2 Reduction Promoted by Imidazole Supported on a Phosphonium-Type Ionic-Liquid-Modified Au Electrode at a Low Overpotential,DOI: 10.1021/acscatal.7b03274.
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