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全天候太陽光驅(qū)CO2資源化利用研究獲進(jìn)展
2023年11月09日 15:42:55 來源:化工儀器網(wǎng) 作者:楊 點擊量:6198

中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所空氣凈化新技術(shù)團(tuán)隊(AirPNT)聯(lián)合大氣物理研究所、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué),利用鎢基納米材料的變價電荷存儲機制,設(shè)計了Pt-WO3新型催化劑,通過模擬光和作用,解耦了太陽光能吸收與CO2催化轉(zhuǎn)化過程,實現(xiàn)了全天候太陽光驅(qū)CO2轉(zhuǎn)化。

  【化工儀器網(wǎng) 項目成果】隨著工業(yè)化進(jìn)程的快速發(fā)展,人類活動,特別是化石燃料的使用,導(dǎo)致大氣中的二氧化碳?xì)怏w濃度不斷上升,產(chǎn)生溫室效應(yīng)。溫室效應(yīng)不僅影響了自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡,對人類的生存也產(chǎn)生了巨大的威脅。
 
  2020年9月,第七十五屆聯(lián)合國大會上,中國宣布力爭 2030年前二氧化碳排放達(dá)到峰值,努力爭取 2060年前實現(xiàn)碳中和目標(biāo)。“雙碳”戰(zhàn)略倡導(dǎo)綠色、環(huán)保、低碳的生活方式。加快降低碳排放步伐,有利于引導(dǎo)綠色技術(shù)創(chuàng)新,提高產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)的全球競爭力。中國持續(xù)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,大力發(fā)展可再生能源,在沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)加快規(guī)劃建設(shè)大型風(fēng)電光伏基地項目,努力兼顧經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綠色轉(zhuǎn)型同步進(jìn)行。
 
  近幾年眾多行業(yè)都在尋找雙碳解決之策,其中對于二氧化碳的捕集和利用是最重要的部分。二氧化碳利用(CO2 Utilization)是指生產(chǎn)性利用人為產(chǎn)生的CO2,以制造建筑材料、合成燃料或化學(xué)品等增值產(chǎn)品。
 
  發(fā)展CO2資源化利用技術(shù),可為我國經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展提供重要機遇。CO2的資源化轉(zhuǎn)化是典型的負(fù)熵過程,需要大量的能量投入,因此清潔可再生的太陽能是較為理想的能源來源。地表太陽輻照強度受晝夜更替和天氣影響,同時太陽光的供給與CO2的排放在時間上不同步,實現(xiàn)全天候后太陽光驅(qū)的CO2資源化是一大挑戰(zhàn)。
 
  中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所空氣凈化新技術(shù)團(tuán)隊(AirPNT)聯(lián)合大氣物理研究所、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué),利用鎢基納米材料的變價電荷存儲機制,設(shè)計了Pt-WO3新型催化劑,通過模擬光和作用,解耦了太陽光能吸收與CO2催化轉(zhuǎn)化過程,實現(xiàn)了全天候太陽光驅(qū)CO2轉(zhuǎn)化。該工作開發(fā)出外場應(yīng)用示范裝置,證實了該CO2資源化新技術(shù)可有效應(yīng)對晝夜更替、短期天氣變化等影響。這一研究思路可突破全天候太陽光驅(qū)CO2資源化利用的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。
 
  相關(guān)論文Sustainable all-weather CO2 utilization by mimicking natural photosynthesis in a single material 于近日發(fā)表在《國家科學(xué)評論》(National Science Review)上。
 
  參考來源: 地球環(huán)境研究所

 

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