美國(guó)德州大學(xué)研究人員25日表示，借助氧化銅納米棒和陽(yáng)光，他們正在進(jìn)行用二氧化碳來(lái)生產(chǎn)液態(tài)甲醇的開(kāi)創(chuàng)性研究。負(fù)責(zé)德州大學(xué)研究事務(wù)的臨時(shí)副校長(zhǎng)克里思南·拉杰西沃說(shuō)，與過(guò)去將溫室氣體轉(zhuǎn)化成有用產(chǎn)品的方法相比，他們嘗試的新途徑更加安全、簡(jiǎn)單且廉價(jià)。
拉杰西沃是著名的化學(xué)和生物化學(xué)教授，同時(shí)也是德州大學(xué)阿靈頓分校可再生能源、科學(xué)和技術(shù)中心（CREST）的創(chuàng)始人之一。他表示，目前利用溫室氣體生產(chǎn)甲醇的方法需要催化劑，以及高壓和高溫的條件。有些方法還需要有毒元素（如鎘）或稀土元素（如碲）。他同時(shí)認(rèn)為，只要人們使用化石燃料，那么就會(huì)始終面臨如何處理二氧化碳的問(wèn)題。令人關(guān)注的是將溫室氣體轉(zhuǎn)化成液體燃料，這是具有增值潛力的選擇。
研究人員首先在氧化銅（CuO）納米棒的表面鍍上氧化亞銅（Cu2O）的微晶。然后在實(shí)驗(yàn)室中，他們將由兩種銅氧化物組成的納米棒陣列浸泡在富含二氧化碳的水溶液里，并利用人造陽(yáng)光照射，發(fā)生光電化學(xué)反應(yīng)，將水溶液中的二氧化碳轉(zhuǎn)化成了甲醇。最近剛退休的研究副教授塔克庫(kù)尼說(shuō)，實(shí)驗(yàn)中他們選擇兩種銅氧化物的原因是它們兩者都具有光活性，對(duì)陽(yáng)光的吸收呈互補(bǔ)性。
德州大學(xué)副校長(zhǎng)卡洛琳·卡森說(shuō)，滿足未來(lái)能源的需求和尋求阻止溫室氣體傷害社會(huì)的方法讓德州大學(xué)阿靈頓分校科學(xué)家將自己的研究工作與現(xiàn)實(shí)社會(huì)問(wèn)題密切相連，希望他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室獲得的利用二氧化碳的途徑僅僅是一個(gè)新的開(kāi)端。
除《化學(xué)通信》刊登拉杰西沃他們的論文外，新出版的《化學(xué)和工程新聞》還專題報(bào)道了新的研究成果。報(bào)道稱，拉杰西沃他們完成的實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生甲醇的電化學(xué)效率高達(dá)95%，同時(shí)能夠避免其他方法出現(xiàn)的過(guò)電壓現(xiàn)象。
研究人員表示，除用于燃料外，甲醇也廣泛用于化學(xué)加工中，包括生產(chǎn)塑料、粘合劑、有機(jī)溶劑，以及污水處理。在美國(guó)，共有18家甲醇年產(chǎn)量超過(guò)26億加侖的生產(chǎn)廠。
圈點(diǎn)
在陽(yáng)光照射下，把二氧化碳變成可燃物，似乎是植物的專長(zhǎng)。但現(xiàn)在人們用簡(jiǎn)單的材料就做到了這一點(diǎn)。銅氧化物是再平常不過(guò)的物質(zhì)，但在納米形態(tài)下，就能完成新版本的光合作用。盡管這項(xiàng)成果暫時(shí)不具備盈利能力，但靠人工光合作用制造燃料肯定是一條有吸引力的方向。說(shuō)不定有一天，汽車油箱里能注入“光合納米棒”合成的汽油呢。