新しい光触媒は、光を使って二酸化炭素を燃料に効率的に変換します

自然界の光合成にヒントを得て、二酸化炭素は効率的にメタン燃料に変換されます。

新開発の太陽触媒を使用。ちなみに、銅ベースの素材で作られているため、より手頃な価格です。

一般に二酸化炭素(CO₂)を次のように変換します。光触媒を使用するメタンベースの燃料 (CH₄) は熱力学的に困難です。実際、化学的還元プロセスには 8 つの電子の同時移動が含まれます。 

酸化銅(Cu₂O)、半導体材料、光触媒と電極触媒の両方が、二酸化炭素を他の化学製品(一酸化炭素とメタン)に還元するために使用されました。しかし、安定性が低く、非選択的還元により多くの異なる生成物が形成されるため、その用途は限られています。これらの生成物を混合物から分離して精製することは非常に困難な場合があります。これにより、大規模なアプリケーションに対する技術的な障壁が生じます。さらに、亜酸化銅は光に短時間さらされると簡単に腐食する可能性があります。

これらの問題を克服するために、科学者たちはらは、銅ベースの有機金属構造体 (MOF) に酸化銅を閉じ込めることにより、新しい光触媒を合成しました。このようにして、電子の移動を制御し、純粋なメタンガスを選択的に生成することができました。MOFシェルのない亜酸化銅と比較して、シェルのある亜酸化銅は、可視光を照射すると、ほぼ2倍の収率で二酸化炭素を一貫してメタンに還元します。さらに、MOF で被覆された酸化銅はより強力で、二酸化炭素の最大吸収量は被覆されていない酸化銅よりもほぼ 7 倍大きくなりました。

研究はDr.NgYun-Hau(Ngオーストラリア、マレーシア、英国の研究者と協力して、エネルギー環境学部(SEE)の助教授であるユンハウ。結果は科学雑誌AngewandteChemieに掲載されています。

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