CO2 - 温室効果ガスから付加価値製品へ | TU ウィーン

CO2 を合成ガスに変換すると、化学産業にとって貴重な原料が得られます。ウィーン工科大学の研究者は、室温や大気圧でもこれがどのように機能するかを示しています。

CO2 について考える人は誰でも、おそらく気候に有害または廃棄物などの用語をすぐに思い浮かべるでしょう。 CO2 は純粋な廃棄物として長い間存在していましたが、温室効果ガスを貴重な原材料に変換できるプロセスがますます開発されています。次に、化学は「付加価値化学物質」について語っています。これを可能にする新しい材料がウィーン工科大学で開発され、最近、Communications Chemistry 誌に発表されました。

Dominik Eder の研究グループは、CO2 の変換を促進する新しい材料を開発しました。これらはMOCHAです - これらは触媒として機能する有機金属カルコゲノレート化合物です。電気化学変換の結果は、化学産業にとって重要な原料である合成ガス、または略して合成ガスです。

CO2が合成ガスになる

合成ガスは、一酸化炭素（CO）、水素（H2）などのガスの混合物で、他の物質の原料として使用されます。最も重要な応用分野の 2 つは、合成ガスからアンモニアを生成する肥料生産です。ただし、ディーゼルなどの燃料の製造や、燃料電池で使用されるメタノールの製造にも使用できます。大気からの CO2 の抽出はかなりのエネルギー集約型であるため、産業プラントから COXNUMX を抽出することは理にかなっています。したがって、そこから、さまざまな化学物質の出発原料として使用できます。

しかし、以前の方法では、高温と高圧、および高価な触媒が必要でした。したがって、ウィーンの研究者は、合成ガスを低温および大気圧でも生成できる触媒を探しました。「MOCHA は、これまで使用されていた触媒とは異なる働きをします。熱の代わりに、電気が供給されて触媒を活性化し、CO2 を合成ガスに変換し始めます」と、Junior Group Leader Dogukan Apaydin は説明します。研究グループが研究しています。

問題解決者としてのMOCHA

MOCHA は、ほぼ 20 年前に開発された材料のクラスを形成しますが、まだ用途が見つかっていません。したがって、有機無機ハイブリッド材料は、近年になってようやく人気を博しました。 TU の研究者は、MOCHA の触媒としての可能性を認識し、初めて実験を行いました。しかし、彼らは多くの問題に直面していました。以前の合成方法では生成される生成物は少量であり、多くの時間が必要でした。「当社の合成方法を使用して、製品の量を大幅に増やし、期間を 72 時間から XNUMX 時間に短縮することができました」と、MOCHA の新しい製造プロセスである Apaydin 氏は説明します。

最初のテストでは、CO2 からの合成ガスの生成における MOCHA の触媒性能が、以前に確立された触媒の性能に匹敵することが示されました。さらに、反応全体を室温で行うことができるため、必要なエネルギーがはるかに少なくなります。さらに、MOCHA は非常に安定していることが証明されています。それらは、異なる溶媒、異なる温度、または異なる pH 条件下で使用でき、触媒作用の後でも形状を保持します。

それにもかかわらず、Dogukan Apaydin と博士課程の学生 Hannah Rabl のチームがまだ研究しているパラメータがいくつかあります。同じ電極を複数回使用して電流の形でエネルギーを供給すると、パフォーマンスがわずかに低下します。このパフォーマンスの低下を防ぐために、MOCHA と電極の間の接続をさらに改善する方法については、現在、長期的な実験で研究されています。「私たちはまだアプリケーションの初期段階にあります」と Dogukan Apaydin 氏は指摘します。「私はこれを、30 年前のソーラーシステムと比較したいと思います。ソーラーシステムは、現在よりもはるかに複雑で、製造コストが高かったのです。しかし、適切なインフラストラクチャと政治的意思があれば、MOCHA は将来、CO2 を合成ガスに変換する際にも広く使用され、気候保護に貢献することができます」と Apaydin 氏は確信しています。

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