top of page

Ny solarteknologi konverterer drivhusgasser til verdifullt brensel

Den Grønne Mølle

En ny fotokatalysator utviklet av Shanghai Jiao Tong University tilbyr en grønn, effektiv metode for å konvertere drivhusgasser til kjemikalier ved hjelp av solenergi, og markerer et betydelig fremskritt innen bærekraftig kjemisk produksjon.


solarteknologi

Den nye fotokatalysatoren, kalt Rh/InGaN1-xOx, er en nanostruktur bestående av rhodiumnanopartikler festet på oksygenmodifiserte indiumgalliumnitrid nanowires som er dyrket på silisiumsubstrater. Under konsentrert solbelysning viser dette sammensatte materialet bemerkelsesverdig ytelse for tørrreforming av metan (DRM) med CO2, og oppnår en syntesegass-evolusjonshastighet på 180,9 mmol gcat^-1 h^-1 med 96,3 % selektivitet. Dette representerer en betydelig forbedring over konvensjonelle katalytiske systemer, som ofte krever høye energi innganger og lider av rask deaktivering.


«Vårt arbeid representerer et stort fremskritt i å møte de doble utfordringene med utslipp av drivhusgasser og bærekraftig energiproduksjon,» sa Prof. Baowen Zhou, hovedforsker fra Shanghai Jiao Tong University. «Ved å utnytte solenergiens kraft og rasjonelt designet nanostruktur, har vi demonstrert en grønn og effektiv vei for å konvertere avfallsgasser til verdifulle kjemiske ressurser.»


Synergistiske effekter og mekanistiske innsikter


Forskerne tilskriver den eksepsjonelle ytelsen til deres fotokatalysator de synergistiske effektene som oppstår fra integrasjonen av de fotoaktive InGaN nanowires, oksygenmodifisert overflate, og katalytisk aktive rhodiumnanopartikler. Mekanistiske studier avslørte at de innlemmede oksygenatomene spiller en avgjørende rolle i å fremme CO2-aktivering, lette CO-generering, og undertrykke katalysatordeaktivering via koksavsetning.

Funnene fra denne forskningen, publisert i det prestisjetunge tidsskriftet Science Bulletin, baner vei for utviklingen av avanserte fotokatalytiske systemer for bærekraftig produksjon av brensel og kjemikalier fra fornybare ressurser. Teamet mener at deres tilnærming kan utvides til andre viktige kjemiske reaksjoner, og tilbyr nye muligheter for å gjøre kjemi industrien grønnere.


«Vi er begeistret for utsiktene til denne teknologien,» sa Prof. Baowen Zhou. «Ved å ytterligere optimalisere katalysator designet og reaktor konfigurasjonen, har vi som mål å skalere opp prosessen og demonstrere dens levedyktighet for praktiske anvendelser.»


Referanse: «Rh/InGaN1−xOx nanoarchitecture for light-driven methane reforming with carbon dioxide toward syngas» av Yixin Li, Jinglin Li, Tianqi Yu, Liang Qiu, Syed M. Najib Hasan, Lin Yao, Hu Pan, Shamsul Arafin, Sharif Md. Sadaf, Lei Zhu og Baowen Zhou, 12. februar 2024, Science Bulletin. DOI: 10.1016/j.scib.2024.02.020


5 visninger
bottom of page