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港中大研发新型电解槽有效促进二氧化碳回收

王教授研究团队研发的酸性二氧化碳电解槽,能有效回收及转化二氧化碳,为化工制造业实践碳中和目标提供新路向。 目前CO2电解槽技术的碳利用效率甚低 香港中文大学(港中大)化学系助理教授王莹教授领导的研究团队最近研发了一种新型电化学系统—酸性二氧化碳电解槽,可利用再生能源将二氧化碳(CO2)与水(H2O)转化成商用化…

王教授研究团队研发的酸性二氧化碳电解槽,能有效回收及转化二氧化碳,为化工制造业实践碳中和目标提供新路向。

目前CO2电解槽技术的碳利用效率甚低

香港中文大学(港中大)化学系助理教授王莹教授领导的研究团队最近研发了一种新型电化学系统—酸性二氧化碳电解槽,可利用再生能源将二氧化碳(CO2)与水(H2O)转化成商用化工原材料,转化效率高达60%,有助化工产业实现低碳转型。研究成果最近已刊登在著名科学期刊《自然催化》上。

要减缓全球暖化的影响,除了减少温室气体排放外,降低大气中的CO2含量同样重要。全球有近八成的CO2排放量来自燃烧化石燃料,而日常生活中经常接触到的物品如化妆品丶洗涤剂和塑胶等,皆由燃烧化石燃料后经化学合成得来的副产品。因此,发展”碳捕获和转化”技术,如电化学CO2还原反应(CO2 reduction reaction,CO2RR),将燃烧化石燃料排放出来的CO2回收转化为生产这些化工制品的原材料,被视为是减少对化石燃料依赖的重要方法之一。

目前电化学CO2RR多在硷性条件下进行,转化过程中有逾85%的CO2会被电解液消耗并产生碳酸盐,大量流失可使用的CO2。故化工业界往往需要利用额外能源及成本回收CO2并将其转化,碳利用率低至25%。

新型酸性CO2电解槽加入钯铜催化剂提升碳利用率

为提高碳利用效率,王教授与多伦多大学电子与计算机工程系团队合作,研发一种新型酸性CO2电解槽,有效抑制碳酸盐的形成,减少CO2在转化过程中流失。团队更加入钯铜催化剂(Palladium-Copper catalyst,Pd-Cu catalyst),以抑制酸性环境下产氢反应(hydrogen evolution reaction,HER)所带来的竞争反应,将碳利用率提升,令更多CO2转换成重要化工原料,如乙烯(Ethylene)。在电流密度为500 mA/cm2 的条件下,新型酸性CO2电解槽系统能有效将CO2利用率提升至60%。

王教授说:”此项目能够打破当前硷性CO2RR电解槽碳利用率的上限。我们正在努力扩大原型制作,希望将技术产业化,为发展环保科技及绿色经济转型出一分力。”

原标题:转化效率高达60%!港中大研发新型电解槽有效促进二氧化碳回收

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