| 이산화탄소의 고선택성 전환 달성 | ||
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 중국과학기술대학교 가오민루이(高敏锐)/위수훙(俞书宏) 연구팀은 "농축" 효과를 보유한 일련의 나노 촉매제를 개발하여 이산화탄소의 목표 생성물로의 고선택성 전환을 달성했다. 해당 성과는 "German Applied Chemistry”와 "Journal of the American Chemical Society"에 온라인으로 게재되었다. 이산화탄소 전환 기술은 대기의 이산화탄소 농도를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 많은 고부가가치의 탄소 기반 연료를 얻을 수 있다. 상온 상압에서도 가능한 전기 촉매 이산화탄소 환원 기술은 인위적인 탄소순환 폐합이 가능한 장점을 보유하여 재생에너지의 이용과 화학 연료 합성을 위한 응용 전망이 있다. 보다 효율적인 촉매제의 합리적 설계와 제어 가능한 합성 및 촉매 메커니즘에 대한 파악을 통해 이산화탄소 전기 환원 기술의 산업화 응용을 달성하는 것이 연구의 중점이며 주요 어려움이다. 연구팀은 나노니들팁의 "인접 효과"를 제안하여 이산화탄소의 전기 환원 과정을 촉진시키고 스마트 마이크로파 반응기의 고플럭스 선별을 통해 황화카드뮴 나노니들 어레이 구조를 구축했다. 연구 결과, 니들팁 사이의 거리가 감소함에 따라 칼륨 이온 농축이 부단히 강화되었다. 플로우 셀 테스트 결과, 이러한 멀티나노니들팁 황화카드뮴 촉매제는 "인접 농축 효과"로 인해 그 성능이 기타 전이 금속 칼코겐화물 전기 촉매제보다 훨씬 우수하다. 연구팀은 나노멀티니들팁의 "인접 효과"를 이용하여 달성한 표적 이온의 농축을 기반으로, 나노 캐비티의 "제한 효과"를 이용하여 반응 중간체를 농축함으로써 이산화탄소에서 다탄소 연료로의 효율적 전환을 달성했다. 해당 연구 성과는 이산화탄소 전기 환원 반응에서 촉매제 나노 구조 설계가 촉매 성능에 중요한 영향을 미치며 나노 스케일 "농축 효과"는 핵심 중간체의 흡착을 효과적으로 향상시켜 반응의 효율적 작동을 추진함을 설명한다. 이러한 새로운 설계 이념은 향후 관련 전기 촉매제의 설계와 고부가가치 탄소 기반 연료의 합성을 위한 새로운 아이디어를 제공한다. 정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2020-04/14/content_443233.htm?div=-1 |
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