NC 주립 대학이 이끄는 연구원들은 대기 중 CO를 전환하여 탄소 포집에 대한 접근 방식을 바꿀 수 있는 새로운 금속 원뿔형 박막을 설계했습니다.2 사용 가능한 연료로 전환합니다. 이 혁신은 재생 에너지 솔루션에서 상당한 진전을 약속합니다.
노스캐롤라이나 주립대학교가 이끄는 연구원들은 대기 중 이산화탄소(CO2)를 전환하는 기술을 크게 발전시킬 수 있는 혁신적인 소재를 개발했습니다.2)을 연료로 전환하여 재생 에너지 솔루션에 대한 탐구에 획기적인 진전을 가져올 잠재력을 제공합니다.
이 팀은 CO를 변환하도록 설계된 금속원뿔이라는 새로운 종류의 재료를 개발했습니다.2 메탄올(액체 연료)로 변환합니다.
"기본적으로 이 프로젝트의 목표는 대기 중 이산화탄소를 메탄올로 효율적으로 전환할 수 있는 표면을 설계하는 것이었습니다." NC State의 화학 및 생물 분자 공학과 셀라니즈 아세테이트 교수이자 해당 저자인 Gregory Parsons가 보도자료에서 밝혔습니다.
메탈콘은 유기 및 무기 특성을 모두 가지고 있어 이 작업에 독특하게 적합합니다. 무기 물질은 일반적으로 견고하고 안정적이지만 유기 물질은 스펀지와 같은 특성을 가진 화학적 반응성이 더 큽니다. 하이브리드인 메탈콘은 두 세계의 장점을 모두 제공합니다.
"우리는 반도체 재료와 주변 액체 환경 사이의 좋은 계면을 만드는 무기적 특성을 유지하는 메탈콘 박막을 만드는 방법을 찾고 싶었습니다."라고 Parsons가 덧붙였습니다. "하지만 우리는 또한 메탈콘이 전자가 이동할 수 있는 효율적인 경로를 만드는 유기적 특성을 유지하기를 원했습니다."
그러나 과거의 노력은 상당한 장애물에 직면했습니다.
"문제는 메탈콘이 이 맥락에서 실제적으로 사용하는 데 상당한 장애물에 직면한다는 것입니다." NC State의 박사후 연구원인 첫 번째 저자인 Hyuenwoo Yang이 덧붙여 말하며, 메탈콘은 수용액에 용해되기 때문에 열처리를 하지 않으면 쓸모가 없으며, 열처리를 하면 전기화학적 특성이 사라진다고 설명했습니다.
연구진은 250도 섭씨의 "온화한" 온도에서 특정 유형의 금속원뿔인 주석원뿔을 어닐링하면 바람직한 특성을 유지하면서도 재료를 안정화할 수 있다는 것을 발견하면서 획기적인 진전을 이루었습니다.
"우리는 스위트 스팟이 250도 섭씨에서 '약한' 어닐링이라는 것을 발견했습니다." 양은 덧붙여 말했습니다. "이것은 주석콘을 수용성 전해질에서 상당히 더 안정적으로 만들었으며, 이는 광전 화학 이산화탄소 환원 응용 분야에서 잠재적으로 사용하기 위해 필요합니다. 안정성을 개선하는 것 외에도, 가벼운 어닐링은 전하 수송도 개선하여 이러한 응용 분야에서 전기화학적 특성이 더욱 바람직하게 만들었습니다."
연구의 다음 단계에는 어닐링된 주석콘에 이산화탄소 촉매를 결합하고 대기 CO를 변환하는 실제 응용 프로그램을 테스트하는 것이 포함됩니다.2 메탄올에.
공동 저자로는 NC 주립 대학의 크리스토퍼 올덤, 아룬 조시 레디, 폴 매가드와 노스캐롤라이나 대학교 채플힐 캠퍼스의 캐리 돈리, 레나토 삼파이오, 존 딕킨슨, 피에르파올로 베키, 제럴드 마이어가 있습니다.
연구, 출판 ACS Applied Energy Materials에서, 재생 에너지 기술을 발전시키는 데 중요한 이정표를 세웠습니다. 이 소재가 보다 효율적인 탄소 포집 및 전환 기술에 기여할 수 있는 잠재력은 기후 변화에 맞서 싸우는 데 광범위한 영향을 미칠 수 있습니다.
출처: 노스 캐롤라이나 주립 대학