Yale -Wissenschaftler haben einen kritischen nächsten Schritt gemacht, um einen skalierbaren Prozess zur Entfernung von Kohlendioxid zu schaffen (CO2) aus der Luft und „recirculieren“ es als erneuerbaren Kraftstoff.
In einer neuen Studie, die in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Natur NanotechnologyAnwesend Yale Chemiker Hailiang Wang und seine Kollegen beschreiben ihren jüngsten Durchbruch bei der Schaffung von Methanol – einen weit verbreiteten flüssigen Brennstoff für die Verbrennung und andere Motoren – aus industriellen Emissionen von CO2Ein primäres Treibhausgas, das zum Klimawandel beiträgt.
Der Prozess könnte weitreichende Anwendungen in der gesamten Industrie haben.
„Dies ist eine neue Strategie, die CO bringt2 Reduzierung in Methanol auf ein neues Niveau „, sagte Wang, Professor für Chemie an der Yale -Fakultät für Kunst und Wissenschaften und leitender Autor der neuen Studie. Wang ist auch Mitglied des Yale Energy Sciences Institute und des Yale Center for Natural Carbon Capture .
Transformierende co2 In Methanol ist eine zweistufige chemische Reaktion. Erstens co2 reagiert mit einem Katalysator, um Kohlenmonoxid (CO) zu werden. Der CO unterzieht sich dann einer katalytischen Reaktion, um Methanol zu werden.
Das effektivste frühere Prozess – auch in Wangs Labor entwickelt – enthielt einen einzelnen Katalysator aus Kobalt Tetraaminophthalocyanin -Molekülen, der auf Kohlenstoffnanoröhren getragen wurde.
Die beiden Reaktionsschritte haben jedoch einen Missverhältnis zu diesem Katalysator für ein Standort: Die Umwandlung von CO2 in CO ist nicht so effizient oder selektiv, was Wissenschaftlern, die versuchen, einen robusten Prozess zu entwickeln, der für den industriellen Gebrauch vergrößert werden kann.
„Es war nur eine Art katalytischer Stelle für beide Schritte in der Reaktion nicht optimal“, sagte Jing Li, ein Postdoktorand in Wangs Labor und Erstautor der neuen Studie. „Um diesen Kompromiss zu vermeiden, haben wir jetzt einen Zwei-in-One-Katalysator entworfen.“
Der neue Prozess beginnt mit einem Nickel -Tetramethoxyphthalocyanin -Standort für die Umwandlung von CO2 In CO. Der neu gebildete CO migriert dann auf eine Kobaltstelle – Katalysewissenschaftler bezeichnen dies als „Spillover“ -, um die Reduktion in Methanol zu vervollständigen.
„Unsere Arbeit bietet eine potenziell skalierbare Lösung, um CO2 -Fußabdrücke zu reduzieren und den Übergang zu sauberer Energie zu beschleunigen“, sagte Conor Rooney, ein ehemaliger Ph.D. Student in Wangs Labor und Co-Autor der neuen Studie.
Rooney ist Gründer von Oxylus Energy, einem Unternehmen, das mit Industriepartnern zusammenarbeitet, um Kohlenstoffabfälle in Methanol -Flüssigkeitsbrennstoff umzuwandeln, basierend auf der Forschung aus dem Wang -Labor.
Weitere Mitautoren aus Yale sind Seonjeong Cheon, Yuanzuo Gao, Bo Shang, Huan Li, Longao Ren und Shize Yang. Yang ist Director der von Yale aberratisierten Elektronenmikroskopie-Kernanlage, einer umfassenden Elektronenmikroskopie- und Spektroskopie-Labor, die sich auf die Materialforschung konzentriert.
Die Studie ist eine Zusammenarbeit mit Quansong Zhu und Robert Baker von der Ohio State University, die experimentelle Beweise für CO Spillover vom Nickelort zum Cobalt -Standort lieferten. Weitere Mitarbeiter der Studie sind Alvin Chang und Zhenxing Feng von der Oregon State University und Huan Li, Zhan Jiang und Yongye Liang von der Southern University of Science and Technology.
Die Forschung wurde zum Teil vom Yale Center for Natural Carbon Capture und der National Science Foundation finanziert.
