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68uuu新地址婷婷 _发展“人造树”吸收二氧化碳,能否应对气候变化?

全球变暖是对地球生物的严重威胁,全球变暖的主要原因之一是大气中二氧化碳含量增加。二氧化碳的主要来源是日常生活中燃烧化石燃料(电力、汽车、工业等等)。TIFR研究人员通过优化成核-生长步骤,采用逐次循环的生长方法,开发了树枝状等离子体胶体体(DPCs)的溶液相合成方法。这些DPCs由于粒子间等离子体耦合以及Au NP尺寸的非均质性。

发展“人造树”吸收二氧化碳,能否应对气候变化?

吸收了整个可见光和近红外区域的太阳光,将金材料转化为黑色金。黑色(纳米)金能够利用太阳能在大气压力和温度下催化二氧化碳转化为甲烷(燃料)。研究人员还观察到等离子体热点对这些DPCs性能的显著影响,这些DPCs用于通过蒸汽生成净化海水到饮用水,温度跳变辅助蛋白展开,纯氧氧化肉桂醇,醛的氢硅基化。结果表明,在这些DPCs中,颗粒间的距离和粒径各不相同,电磁和热区以及热电子对DPCs性能有协同作用。

发展“人造树”吸收二氧化碳,能否应对气候变化?

因此,DPC催化剂可以有效地用作visi - nir光催化剂,利用等离子体偶联的概念,可以设计出适用于多种其他化学反应的新型等离子体纳米催化剂。拉曼测温和SERS(表面增强拉曼光谱)提供了热、电磁热点和局部温度的信息,发现这些信息依赖于粒子间等离子体耦合。通过STEM-EELS等离子体映射得到局域表面等离子体模的空间分布,证实了粒子间距离在材料表面等离子体共振中的作用。

发展“人造树”吸收二氧化碳,能否应对气候变化?

因此,在这项研究中,通过使用纳米技术,研究人员通过改变金纳米颗粒之间的大小和间隙,将金属金转化为黑色金。与利用二氧化碳、阳光和水来生产食物的树木类似,开发出来的黑金就像一棵人造树,利用二氧化碳、阳光和水来生产燃料,这些燃料可以用来驱动汽车。值得注意的是,黑金还可以利用黑金在吸收阳光后产生的热量,将海水转化为饮用水。

发展“人造树”吸收二氧化碳,能否应对气候变化?

这项工作是发展“人造树”的一种方法,可以捕捉并将二氧化碳转化为燃料和有用的化学物质。虽然现阶段燃料的生产速度较低,但在未来几年,这些挑战是可以解决的。也许能够在大气条件下利用太阳光将二氧化碳转化为燃料,这样二氧化碳就可能成为我们清洁能源的主要来源。通过等离子体热点来调节树突状等离子体胶体体(DPCs)的催化行为。通过控制金纳米粒子的成核生长,采用逐次循环的固溶相合成方法获得了高表面积的DPCs。

发展“人造树”吸收二氧化碳,能否应对气候变化?

在整个可见区域以及太阳光谱的近红外区域吸收光,将金转化为黑色金。它们产生了局域电场和热的热点,并通过拉曼测温和电子能量损失谱等离子体图对其进行了量化和可视化。这些DPCs可有效地用于以纯氧为氧化剂的肉桂醇氧化反应、醛的硅氢化反应、温度跳变辅助蛋白展开以及海水经蒸汽生成净化为饮用水。在大气压和温度下,利用太阳能,黑金dpc还能将二氧化碳转化为甲烷(燃料)。


Media contact: Tim Ellsworth, news@uu.edu, 731-661-5215