자연의 광합성에서 영감을 받아 이산화탄소는 효율적으로 메탄 연료로 전환됩니다.
일반적으로 이산화탄소(CO₂)를광촉매를 사용하는 메탄 기반 연료(CH₄)는 열역학적으로 까다롭습니다. 사실 화학적 환원 과정에는 8개의 전자가 동시에 전달되는 과정이 포함됩니다.
산화구리(Cu2O), 반도체재료,광촉매와 전기촉매는 모두 이산화탄소를 다른 화학 생성물인 일산화탄소와 메탄으로 환원하는 데 사용되었습니다. 그러나 안정성이 낮고 다양한 생성물이 생성되는 비선택적 환원으로 인해 사용이 제한되었습니다. 혼합물에서 이러한 제품을 분리하고 정제하는 것은 매우 어려울 수 있습니다. 이는 대규모 적용에 기술적 장벽을 만듭니다. 또한, 산화구리는 빛에 잠시 노출된 후에도 쉽게 부식될 수 있습니다.
이러한 문제를 극복하기 위해 과학자들은구리 기반 MOF(금속 유기 골격)에 산화 구리를 포집하여 새로운 광촉매를 합성했습니다. 이런 방식으로 전자 전달을 제어하고 선택적으로 순수한 메탄가스를 생산할 수 있었으며, MOF 껍질이 없는 산화제1구리에 비해 껍질이 있는 산화제1구리는 가시광선을 조사하면 이산화탄소를 메탄으로 지속적으로 감소시켜 수율을 거의 두 배로 늘렸다. 또한, MOF로 피복된 구리 산화물은 코팅되지 않은 구리 산화물보다 더 강하고 최대 이산화탄소 흡수량이 거의 7배 더 컸습니다.
이 연구는 Ng Yun-Hau 박사 (Ng호주, 말레이시아 및 영국의 연구자들과 협력하여 에너지 및 환경 학교 (SEE)의 조교수 인 윤하우. 그 결과는 과학 저널 Angewandte Chemie에 게재되었습니다.
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