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科学家研发出从湿空气中提取甲醇燃料新方法
2026-8-7 21:25
俄罗斯卫星通讯社
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科学家研发出从湿空气中提取甲醇燃料新方法

相关研究成果已发表于《Current Applied Physics》期刊。

随着大气中二氧化碳排放量持续增加,地球的“肺”已不堪重负,无法将其完全转化为氧气,进而导致全球变暖等一系列生态问题。科学家指出,将二氧化碳转化为其他物质需要类似于植物光合作用的反应过程,这需要使用能将光能转化为化学能的光催化剂。为了使反应效率最大化,需要优化光照、温度以及空气中水和二氧化碳的浓度。

莫斯科电子技术学院的研究人员提出了一种新方法,利用二氧化钛纳米线(TiO₂)和银纳米粒子(Ag)对二氧化碳进行回收处理。该材料在光、热及电场的作用下,充当将二氧化碳转化为甲醇的“轨道”。甲醇是化工行业的重要原料,也可作为石油燃料的替代品。

该研究的参与者之一、莫斯科电子技术学院光子传感与等离子体材料研究实验室副研究员安德烈·塔拉索夫解释说:“就像火车离不开轨道一样,许多化学反应若没有催化剂,也无法在合理时间内有效进行。我们采用了经典的光催化反应加速材料——二氧化钛,但以纳米线的形式,并用银纳米粒子对其进行‘修饰’。这些粒子就像电子的换乘站,水分子和二氧化碳分子之间的电子交换促成了有机化合物的合成。”

塔拉索夫还表示,目前他们已在水蒸气环境中对二氧化碳处理新方法进行了实验室测试。 用银纳米粒子修饰二氧化钛纳米线可使甲醇产率提高三倍,而外加电场则可使甲醇生产效率提高五倍。

未来,研究人员计划建造一种反应器,仅利用太阳能(同时提供光、热和电)将水蒸气和二氧化碳转化为有用产品。

该项研究由莫斯科电子技术学院、乌里扬诺夫斯克国立大学、谢切诺夫大学及白俄罗斯国立信息与无线电电子大学的科研人员共同完成,并获得了俄罗斯科学基金会的资助。

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