二氧化碳還原科普知識大全，你真不一定都懂
更新時間：2020-11-12 點擊次數：1805
二氧化碳還原科普知識大全，你真不一定都懂
二氧化碳還原采用原位 X射線吸收光譜證實在催化過程中發生作用的活性位點是單分散的的Fe3+離子，這種Fe3+與氮摻雜的碳載體中的吡咯氮（N）原子配位從而在電催化過程中保持其+3價氧化狀態。這種配位機制可能是通過電子耦合作用實現的。
自工業革命以來，由于人類活動排放了大量的二氧化碳等溫室氣體，使得大氣中溫室氣體的濃度急劇升高，結果造成溫室效應日益增強。大氣溫室效應的不斷加劇導致氣候變暖，產生一系列當今科學不可預測的世界性氣候問題。如冰川融化，海平面上升等，甚至產生世界性的生態平衡紊亂，終導致世界發生大規模的遷移和沖突。因此，降低大氣中的二氧碳濃度勢在必行。
可再生電力驅動的二氧化碳還原技術為含碳化合物的生產提供了另一種途徑，而傳統上含碳化合物都是利用化石燃料生產的。典型的CO2電還原方法是將陰極CO2還原反應與陽極析氧反應(OER)結合起來，其中OER消耗了約90%的電力。
有專業人士發現甘油的陽極電氧化可以降低高達53%的電力消耗。這大大降低了該生產過程的成本，為碳中性產物的生產開辟了道路，同時實現了12電子產物乙烯和乙醇的經濟生產。因此，本研究可作為設計低用電需求CO2電還原工藝的框架，進而提高CO2應用潛力和經濟可行性。
將無機催化劑與固定CO2的微生物相結合，實現了高效的電驅動CO2還原。然而，大通量可能受到介質溶解度低的限制，例如H2，其中介質的作用是將還原當量從電極傳遞到微生物。
引入了一種具有生物相容性的全氟碳納米乳作為H2的載體，使二氧化碳還原為醋酸的能力提高了190%。以其中一種產乙酸菌為模型，4天內醋酸的平均滴度為6.4±1.1 gl?1 (107 mM)，法拉第效率接近100%。這相當于1.1 mM h?1的生產率，是生物電化學系統中高的產率之一。力學研究表明，全氟碳納米乳的非特異性結合促進了H2轉移動力學以及隨后的氧化動力學。研究表明引入納米級氣體載體可以緩解電力驅動微生物引發的CO2轉化為商業化學品的生產瓶頸。
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