Кремний с высокой площадью поверхности улучшает реакцию CO2 на свету

Учёные работают над превращением углекислого газа в жидкое топливо с помощью света.

В лаборатории углекислый газ можно превратить в угарный газ или метанол, используя свет и кремниевые фотоэлектроды. Так запускают химическую реакцию. Катализаторы на поверхности кремния делают этот процесс возможным. Исследователи выяснили, что трёхмерные кремниевые материалы могут сделать эти реакции более эффективными.

Влияние

Учёные нашли новый способ эффективнее использовать солнечный свет для получения жидкого топлива из углекислого газа.

Исследователи выяснили, что трёхмерные кремниевые скаффолды на фотоэлектродах увеличивают количество получаемых продуктов химических реакций. Так, углекислый газ можно превратить в метанол — потенциальное топливо.

Также этот метод позволяет изучать катализаторы на фотоэлектродах на молекулярном уровне. Фотоэлектроды — это современный подход к производству жидкого солнечного топлива.

Резюме

Учёные много десятилетий знают о кремнии с высокой площадью поверхности, но не использовали его для создания жидкого топлива.

Исследования центра CHASE показали, что такие материалы полезны в гибридных фотоэлектродах.

В одном из примеров кобальтовый катализатор на кремниевых микропилонах восстанавливает углекислый газ до метанола. Это обеспечивает современный фотоэлектрод для производства жидкого топлива.

Во втором примере рениевый катализатор, интегрированный с нанопористым кремнием, восстанавливает диоксид углерода до монооксида углерода. Этот образец отличается селективностью и долговечностью.

Исследования показали, что создание кремниевых полупроводников с большой площадью поверхности для гибридных фотоэлектродов имеет свои плюсы. Это важный шаг к получению жидкого топлива с использованием солнечного света и углекислого газа и воды в качестве сырья.

08.09.2024