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二氧化碳鈥揻ormate转换技术,生产率显著提高
2022年07月23日    阅读量:     新闻来源:中国化工网 okmart.com  |  投稿

二氧化碳作为一种资源和氢能被认为是实现碳中和的最实际措施。然而,技术创新对于它们在环境和经济上可行至关重要。为此,一个韩国研究团队开发了一种专有技术,利用了这两个领域的协同作用。

韩国科学技术研究院(KIST;院长:Seok Jin Yoon)报告说,清洁能源研究中心Hyung Suk Oh博士的研究小组开发了一种技术,通过使用掺氟氧化锡催化剂进行高容量合成,将二氧化碳稳定地转化为有用的液体化合物(甲酸盐)。甲酸也称为甲烷酸,由于其独特的酸味、抗菌性能和控制pH值的能力,甲酸盐是一种基本的化学原料,用于食品加工、防腐剂、染色剂、增塑剂、除雪剂和固化延缓剂等行业,作为一种环保型可生物降解塑料的原材料,它也一直备受关注。

由于目前大多数甲酸盐是通过化石燃料的热化学反应生产的,因此在制造过程中不可避免地会排放二氧化碳。虽然如果二氧化碳通过电化学反应直接转化为甲酸盐,则可以以环保的方式制造,但有必要提高负责将气体转化为液相的电极材料性能,并确保耐久性,从而使电极能够长时间稳定工作。

KIST研究团队关注的是,与常规氧化锡相比,掺氟氧化锡的金属化倾向较低,并保持催化剂的二氧化碳转化活性。通过在氧化锡合成过程中使用相对简单的掺氟方法,研究人员开发了一种稳定保持高甲酸盐转化活性的电极。通过所提出的方法制造的掺氟氧化锡电极的甲酸盐产率是现有商业氧化锡电极的四倍,并且其耐久性提高了至少100倍,因此即使在一周以上的长期反应时间内,其性能也保持不变。

或者,甲酸盐是最有希望成为液态有机氢载体(LOHC)的候选者之一,LOHC是一种储氢材料,将氢与第三种物质结合,以实现存储和运输,而无需依赖昂贵的重型专用容器。低碳氢化合物技术的核心是确保液化化合物具有高储氢能力和安全性,即使在暴露于外部因素时;甲酸盐具有这一特点。随着研究人员开发的技术的应用,随着环境和经济问题(之前被认为是缺点)的同时解决,预计将对其相对于其他候选材料(如氨)的竞争力进行重新评估。

吴亨淑博士说:“通过开发高效电极,我们可以建立一个连续系统,从二氧化碳中大量生产甲酸盐。

“这不仅是碳捕获、利用和储存(CCUS)的发展方向但它也是一种“一石二鸟”的技术,提供了大量的甲酸盐,是储氢的理想选择。我们预计,随着可再生能源供应的增加和氢社会的进步,该系统将在未来为碳中和做出巨大贡献,使该系统在经济上可行。"

这项研究发表在《自然通讯》上。

标签:化学试剂技术中心生物化学
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