Daicel等利用鑽石觸媒實現二氧化碳還原

 

刊登日期:2024/1/12
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日本Daicel在與金澤大學的共同研究中開發了一項以爆轟法合成之奈米鑽石為基軸的獨特鑽石固體觸媒(Detonation-synthesized Nanodiamonds),並透過暴露於可見光下釋出的電子,成功地將二氧化碳還原為一氧化碳。目前已知透過將鑽石暴露在僅含有約6%紫外光的陽光下,周圍的二氧化碳可被還原,而利用太陽光中含量最多(約50%)的可見光亦能確認同樣現象則為世界首例。

固體觸媒係由採用「爆轟合成技術」製作出的奈米鑽石為基軸形成,在生成過程中結合了金澤大學的化學氣相沉積(CVD)技術,繼而發展出獨家結晶化技術,開發出對可見光有所反應、具有特殊結構的固體觸媒。電子透過吸收可見光而被激發,釋出至外部成為水合電子,將二氧化碳還原為一氧化碳。

鑽石為絕緣體,但Daicel與金澤大學開發的製法透過在結構的核心摻雜硼,使其可以利用做為半導體電極。目前已知的電解還原法的過電壓較大,為了在實用的分解電壓下實現還原,通常需要與輔觸媒金屬的複合化或是深紫外光等高能量光。新開發品能以較小的電壓發揮機能,且做為觸媒具有較長的壽命。透過直接活用太陽光將可望促進大幅的省能源化,今後Daicel亦計畫推動以自家工廠排放的二氧化碳做為起始材料之碳循環技術的實用化。


資料來源: https://www.daicel.com/news/2023/20231211_915.html
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