石油石化科技

太阳能光催化使CO2和水蒸汽转化为烃类

2009-02-23　　关键字：　　来源：中国石油石化工程信息网

  [石油化工科技网2009年2月18日]  美国宾夕法尼亚州的研究人员于2009年1月28日宣布，开发了一种方法，采用含氮的二氧化钛纳米管阵列可更有效地利用太阳光使CO₂和水蒸汽转化为甲烷和其他烃类。这些纳米管阵列的特征为薄的壁厚，有助于有效的将载体转移为可吸附的形式，并且具有由共催化剂铂(Pt)和/或铜(Cu)的纳米尺寸岛负载的表面。
  这一成果已发布在2009年1月27日美国化学学会杂志《纳米辑录（NanoLetters）》中。
  使用户外1.5光强度阳光(100mWcm-2)，当纳米管阵列试样用Cu和Pt纳米颗粒负载时，就可得到产生烃类的速率111ppmcm-2h-1。
  在户外太阳光下这一CO₂转化为烃类的速率比以前所公布报告要高出至少20倍，这一结果是在实验室条件下采用紫外光照射所取得的。
  光催化生成甲烷反应需要8个光子，生成其他烃类还需要一些光子。要达到高的烃类产率需要可最大限度利用太阳能的高效光催化剂。
  对反应产物的气体试样分析表明，主要是甲烷，另外，乙烷、丙烷、丁烷、戊烷和己烷以及烯烃和支链烷烃也有低浓度存在。
  研究人员发现，共催化剂对于高的CO₂转化率是基本要素，均匀含氮的二氧化钛对该过程不起重要贡献作用。