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新型量子材料实现环保甲醇转化

本站发布时间:2024-07-02 17:06:39

格里菲斯大学的研究人员开发了创新的、环保的量子材料,可以推动甲醇转化为乙二醇

乙二醇是用于制造聚酯(包括PET)和防冻剂的重要化学品,全球年产量超过3500万吨,增长强劲

目前,它主要由石化产品通过能源密集型工艺生产

甲醇(CH3OH)可以通过氢化、催化部分氧化和发酵等多种方法,从二氧化碳、农业生物质废物和塑料废物中可持续生产。作为燃料,甲醇还可以作为圆形氢载体和许多化学品的前体

由格里菲斯昆士兰微纳米技术中心的秦力教授领导,该团队的方法使用太阳能驱动的光催化在温和的条件下将甲醇转化为乙二醇。这一过程利用阳光驱动化学反应,从而最大限度地减少浪费并最大限度地利用可再生能源。

这项题为“碳点ZnSe纳米板范德华异质结构的胶体合成用于促进甲醇可储存氢气的光催化生成”的研究已发表在《Small》杂志上

尽管之前的这种转化尝试面临着挑战,比如对有毒或珍贵材料的需求,但李教授和研究团队已经找到了一种更环保的解决方案

李教授说:“气候变化是当今人类面临的重大挑战

“为了解决这一问题,我们需要专注于零排放发电、低排放制造和循环经济。甲醇是连接这三个战略的关键化学品。

”我们创造的是一种将碳量子点与硒化锌量子阱相结合的新型材料。“

这种组合显著提高了光催化活性,比单独使用碳量子点高出四倍多,证明了新材料的有效性,”首席作者陈德超博士说。

这种方法还显示出高光电流,表明材料内的有效电荷转移,对驱动所需的化学反应至关重要。

分析证实了乙二醇的形成,而这种反应的副产品是绿氢。这一发现为在光催化中使用环保材料开辟了新的可能性,为可持续的化学生产铺平了道路。“我们的研究向绿色化学迈出了重要的一步,展示了如何利用可持续材料实现重要的化学转化,”秦力教授说这可以改变甲醇的转化,并大大有助于减少排放。p
More information: Dechao Chen et al, Colloidal Synthesis of Carbon Dot‐ZnSe Nanoplatelet van der Waals Heterostructures for Boosting Photocatalytic Generation of Methanol‐Storable Hydrogen, Small (2024). DOI: 10.1002/smll.202402613

Journal information: Small

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