研究人员在利用光生产绿色一氧化碳方面取得突破

　　一组先进材料化学研究人员在利用光将碳和二氧化碳(CO2)转化为一氧化碳(CO)方面取得了重大突破。

　　在《能源与环境科学》杂志上发表的一项研究中，多伦多大学文理学院化学系教授Geoffrey Ozin和他的团队展示了这一过程，这代表了生产工业一氧化碳的碳密集型方法的一种替代方法。

　　一氧化碳和二氧化碳都对人类健康有害，大气中二氧化碳浓度的上升增加了全球变暖引起的气候变化的威胁。然而，这两种气体也是大宗化学品和燃料大规模生产的重要元素。

　　例如，在化学领域，一氧化碳可作为合成乙酸和甲醇、药品、香料和聚合物的原料。在食品工业中，它用于鲜肉产品的包装和碳酸饮料的酸化。它的用途非常广泛，从精炼或去除金属的锈到作为红外激光器的关键部件。

　　用于此类应用的一氧化碳的产生通常是通过煤的气化和天然气的部分氧化等热动力过程来完成的，这些过程会产生大量的碳足迹和大量的有毒副产品。

　　与燃烧化石燃料产生一氧化碳不同，Ozin团队提出的更环保的方法是在生产过程中利用光，并将其与使用二氧化碳作为化学原料的新兴实践相结合。

　　研究表明，实现这一转化过程的碳源可以是自然的。它也可能来自化石排放源，以及使用专门的捕获、储存和释放技术的空气，或通过缓慢燃烧农业生物质制成的生物炭。

　　多伦多大学的研究小组使用光能反应，利用捕获的二氧化碳，将其转化为一氧化碳，这种方式比用热驱动的相同反应消耗的能量和化学物质更少。

　　Ozin说:“通过这种方式光化学产生的CO可以被称为绿色。”

　　作为多伦多大学跨学科太阳能燃料集群的首席研究员，Ozin说，该研究小组的愿景是帮助化学和石化行业逐渐摆脱对传统化石资源的依赖，转向更环保的过程，这些过程由太阳能炼油厂的光驱动，由二氧化碳和碳废物驱动。

　　Ozin说:“通过这种方式，在改善温室气体引起的气候变化和全球变暖的愿望的推动下，将商品化学品和燃料的生产脱碳应该是可行的。”

　　以前在环保一氧化碳生产方面的尝试是利用热蒸汽气化化石燃料、生物质或废物，用蒸汽对必要的原料进行过热加热来生产一氧化碳。然而，这会产生大量的碳足迹，并可能受到灰烬融化和焦油污染等问题的阻碍。这一过程需要注入纯氧，并产生与燃烧有关的污染物，如二恶英和呋喃。

　　Ozin的团队正在开发一种可以在室温下进行的光化学方法，同时产生更少的污染物。

　　随着光反应器效率、电池性能、太阳能聚光光学和发光二极管的进步——这些技术的改进对于使其与现有的热化学和电化学生产方法竞争至关重要——绿色一氧化碳生产预计将在经济上变得更加可行。

　　最终，将一氧化碳的生产过程从燃烧化石燃料过渡到使用可再生能源、有害的大气一氧化碳和碳废物形式，提供了减少生产这种有毒但至关重要的工业化学品的环境足迹的前景，同时也有助于创造绿色部门的就业机会。

　　更多信息:Camilo J. Viasus psamurez et al .，碳光化学:朝向太阳能逆板炼油厂，能源与环境科学(2023)。DOI: 10.1039/D2EE03353D期刊信息:能源与环境科学，能源与环境科学

　　托罗大学提供

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　　引用研究人员领导绿色碳mo生产取得突破

　　氧化使用光(2023年，12月12日)检索自https://techxplore.com/news/2023-12-breakthrough-production-green-carbon-monoxide.html本文档2023年12月12日

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