一种高效光催化剂利用阳光将二氧化碳转化为环保能源

DGIST In Su-il 教授的研究团队开发了一种高效光催化剂，可利用阳光将二氧化碳 (CO 2 )(全球变暖的主要原因)转化为甲烷 (CH 4 ) 燃料。研究团队期望这项环保技术能够应用于碳捕获与利用(CCU)技术。

据美国大学研究小组称，目前大气中二氧化碳的浓度已达到1400万年来的最高水平，为420 ppm。世界气象组织(WMO)预测，受厄尔尼诺现象影响，2024年将比去年更热。

世界经济论坛(WEF)将气候变化确定为全球经济、社会、科技、地缘政治等领域面临的34种危机中最大的全球风险，可能因资源枯竭而引发国际冲突。极化。因此，降低大气中二氧化碳浓度是克服气候变化引发的危机的必然选择。

在这方面，人们正在积极开展对能够减少二氧化碳排放同时将其转化为有用燃料的光催化剂的研究。光催化剂研究作为一种有前途的未来碳捕获和利用(CCU)技术而受到关注，因为它们仅依赖于阳光，而不需要额外的能量输入，例如电力，使得它们的系统本质上很简单。

然而，迄今为止开发的大多数光催化剂都是由原子规则排列的晶体结构组成。因此，研究人员在设计催化剂内的各种活性点同时保持结构时面临着限制，例如组合物粘附到组成元素的排列的条件。

在此背景下，DGIST In Su-il 教授的研究团队开发了一种高效光催化剂，其中包含各种活性点并提高了电子传输性能。

研究小组制作了含有“可吸附并活化二氧化碳的Ti 3+活性点”和“可分解水提供质子的In 3+活性点”的“In 2 TiO 5光催化剂的非晶结构”，并将其纳入二硒化钼(MoSe 2)纳米层可提高电子传输性能。

通过结构分析，研究小组证实，新开发的光催化剂的甲烷转化率是市售TiO 2光催化剂的51倍。

DGIST In Su-il 教授表示：“这项研究具有重要意义，因为它开发了一种具有双活性点的高效光催化剂技术。我们将针对改善非晶光催化剂的能量损失和稳定性进行后续研究，以实现该技术未来的商业化。”技术。”

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