人造叶片+铜纳米花能高效转化二氧化碳
团队开发出一种实用的方法,仅依靠太阳能就能制造出烃类,即由碳和氢组成的分子,也称碳氢化合物。他们开发的装置由高效太阳能电池材料钙钛矿制成的吸光“叶片”与铜纳米花催化剂结合在一起,能把二氧化碳转化为有用分子。
与大多数只能将二氧化碳转化为单碳分子的金属催化剂相比,铜纳米花能促成更复杂烃类的形成。这些烃类含有两个碳原子,如乙烷和乙烯,是液体燃料、化学品和塑料的关键组成部分。
目前,几乎所有的烃类都源自化石燃料,但团队研发的方法能利用二氧化碳、水和甘油制造出清洁的化学品和燃料,且不会产生任何额外的碳排放。
该研究建立在团队早期关于人造叶片的研究基础上,其灵感来源于光合作用。此次,通过将钙钛矿光吸收器与铜纳米花催化剂相结合,他们成功生产出了更复杂的烃类。为了进一步提高效率并克服分解水的能量限制,团队添加了可以氧化甘油的硅纳米线电极。这一新平台生产烃类的效率超过以往分解水和二氧化碳的系统200倍。