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"人工光合作用":二氧化碳与水合成液体燃料丙烷

实验室资讯网时间:2019-07-08 点击: 百度搜索

【导读】据国外媒体报道,利用阳光,光合作用可将二氧化碳和水转化为能量,这一过程对植物而言至关重要,而一项模拟天然光合作用的技术未来或可用于减少大气中的二氧化碳、并为引擎提供动力,科学家近日首次在实验室中对这一过程进行了复制和改造,成功合成了液体燃料丙烷。丙烷能量密度很高,可以......
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 "人工光合作用":二氧化碳与水合成液体燃料丙烷

据国外媒体报道,利用阳光,光合作用可将二氧化碳和水转化为能量,这一过程对植物而言至关重要,而一项模拟天然光合作用的技术未来或可用于减少大气中的二氧化碳、并为引擎提供动力,科学家近日首次在实验室中对这一过程进行了复制和改造,成功合成了液体燃料丙烷。丙烷能量密度很高,可以为引擎提供动力。

液体燃料相比气体燃料有许多优势,如易于运输、安全性更高、能量密度更大等等,若能进行大规模生产,这一技术可以帮助我们吸收大气中过剩的二氧化碳,并利用阳光合成高能化学物质,为汽车和飞机提供动力。

绿色植物进行天然光合作用时,会利用阳光的光能、土壤中的水和空气中的二氧化碳合成富含能量的葡萄糖,叶绿素在这一反应过程中起到催化剂的作用,使叶片呈现绿色的“染料”也是它,此外,叶绿素还会吸收阳光,而科学家在实验室中复制光合作用时,用来吸收光能的并不是叶绿素,而是一种金属。光能能够促进二氧化碳和水之间化学反应的电子与质子转化。

科学家在实验室中复制光合作用时,用来吸收光能的并不是叶绿素,而是一种金属。光能能够促进二氧化碳和水之间化学反应的电子与质子转化。

伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校的研究人员发现,金纳米粒子在人工光合作用中也能起到很好的催化作用,该粒子表面可以与二氧化碳发生相互作用,并且吸收光能的效率很高,不仅如此,由于金本身并不活跃,在使用多次之后,也不会像其它金属一样分解或降解。

该研究的共同作者普拉山特•贾因博士表示:“液体燃料是一种理想的燃料,相比气体燃料,它们运输起来更容易、更安全、也更经济,由于它们由长链分子构成,含有更多化学键,因此能量密度更高。”

有几种方法可以将碳氢化合物中储存的能量转化为燃料,但贾因博士指出,传统的燃烧方法(“燃烧”二氧化碳)反而会产生更多二氧化碳,“二氧化碳可以为燃料电池供能,产生电流和电压。全世界有多家实验室正在研究如何提高‘碳氢化合物—电能’的转化效率。”

目前的人工光合作用效率还远远比不上植物,科学家们承认,他们还需要进一步调整使用的催化剂,以提高化学反应效率,实现了这一点之后,他们才会开始考虑将该反应过程商业化,贾因博士补充道:“到了那时,我们才能开始考虑如何扩大反应规模,这会是项艰难的工作,并且不同于任何非传统的能量技术,这一技术还有许多经济问题有待解决。”

(本文来源:新浪科技 )

(责任编辑:子豪)

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