CO2——从温室气体到增值产品| 维也纳科技大学

如果将 CO2 转化为合成气，您将获得对化学工业有价值的原材料。 TU Wien 的研究人员展示了它是如何在室温和环境压力下工作的。

任何想到 CO2 的人都可能会很快想到诸如对气候有害或废物等术语。 虽然 CO2 存在了很长时间 - 一种纯粹的废物 - 越来越多的工艺正在开发中，可以将温室气体转化为有价值的原材料。 化学然后谈到“增值化学品”。 维也纳科技大学开发了一种使这成为可能的新材料，最近发表在《通讯化学》杂志上。

Dominik Eder 的研究小组开发了一种促进 CO2 转化的新材料。 这些是 MOCHA - 这些是用作催化剂的有机金属硫族化合物。 电化学转化的结果是合成气，简称合成气，是化学工业的重要原料。

CO2 变成合成气

合成气是一氧化碳（CO）、氢气（H2）和其他气体的混合物，被用作其他物质的原料。 最重要的应用领域之一是化肥生产，其中从合成气中生产氨。 但是，它也可用于生产柴油等燃料或用于生产用于燃料电池的甲醇。 由于从大气中提取 CO2 非常耗能，因此从工厂中提取 CO2 是有意义的。 因此，从那里它可以作为各种化学品的起始材料。

然而，以前的方法需要高温和高压以及昂贵的催化剂。 因此，维也纳研究人员寻找可以在低温和环境压力下生产合成气的催化剂。 “MOCHA 的工作方式与迄今为止使用的催化剂不同：供应电力来激活催化剂并启动 CO2 转化为合成气，而不是加热，”负责 CO2 转化方法的初级小组组长 Dogukan Apaydin 解释道。课题组研究。

MOCHA 作为问题解决者

MOCHA 是近 20 年前开发的一类材料，但尚未找到任何应​​用。 因此，有机-无机杂化材料仅在最近几年才得到普及。 TU 研究人员认识到摩卡作为催化剂的潜力，并首次对其进行了实验。 然而，他们面临着许多问题：以前的合成方法只能生产少量产品并且需要大量时间。 “使用我们的合成方法，我们能够显着增加产品的数量并将持续时间从 72 小时缩短到 XNUMX 小时，”Apaydin 解释说，MOCHA 的新型制造工艺。

首次测试表明，MOCHAs 在从 CO2 生产合成气中的催化性能与之前建立的催化剂相当。 此外，由于整个反应可以在室温下进行，因此它们需要的能量要少得多。 此外，事实证明，MOCHA 非常稳定。 它们可以在不同的溶剂、不同的温度或不同的 pH 条件下使用，并且即使在催化后也能保持其形状。

尽管如此，Dogukan Apaydin 和博士生 Hannah Rabl 周围的团队仍在研究一些参数。 多次使用相同的电极以电流形式传递能量显示性能略有下降。 目前正在长期实验中研究如何进一步改善 MOCHA 和电极之间的连接以防止性能下降。 “我们仍处于申请的早期阶段，”Dogukan Apaydin 指出。 “我喜欢将其与太阳能系统进行比较，30 年前，太阳能系统的生产比今天复杂得多，成本也更高。 然而，凭借正确的基础设施和政治意愿，MOCHAs 也可以在未来广泛用于将 CO2 转化为合成气，从而为气候保护做出贡献，”Apaydin 肯定地说。