在应对全球气候变化和减少碳排放的挑战中,科学家们一直在寻找创新的方法来转化和利用二氧化碳。如今,密歇根大学的研究人员取得了一项里程碑式的进展,他们开发出了一种人工光合作用系统,能够以前所未有的效率将二氧化碳转化为乙烯。

引言

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米泽天实验室的实验装置,潘宇阳用灯光照射该装置。资料来源:密歇根大学电气与计算机工程系 Silvia Cardarelli

将碳原子链在一起的能力是重新利用二氧化碳制造可持续燃料的关键一步。这项突破不仅为减少大气中的二氧化碳含量提供了新途径,而且为可持续燃料的生产开辟了新的可能性。

研究背景

密歇根大学的研究团队在米泽天教授的领导下,开发了一种新型的人工光合作用系统。该系统能够在硅片上生长氮化镓纳米线,通过光照驱动,将二氧化碳和水转化为乙烯。

突破性进展

这种突破性的系统在生产乙烯的效率、产量和寿命方面都远远超过了其他人工光合作用系统。据《自然-合成》杂志的研究报告,该系统的性能比通常报道的太阳能或光驱动二氧化碳还原成乙烯的性能高出五到六倍。

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潘宇阳正在检查在硅片上生长氮化镓纳米线的机器。资料来源:密歇根大学电子与计算机工程系 Silvia Cardarelli

米泽天教授表示:“这种性能,或者说活性和稳定性,是前所未有的。乙烯是世界上产量最高的有机化合物,但它通常是用石油和天然气在高温高压下生产出来的,所有这些都会排放二氧化碳。”

直接应用

由于乙烯是一种通常用于塑料的碳氢化合物,这项技术的直接应用将是收集二氧化碳,否则这些二氧化碳将被排放到大气中,用于制造塑料。这不仅有助于减少碳排放,还有助于推动可持续塑料产业的发展。

结论

这项研究为未来的可持续能源和材料生产提供了新的方向。通过人工光合作用将二氧化碳转化为有用的化学品,我们不仅能够减少温室气体排放,还能够创造经济价值。

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研究人员与人工光合作用设备。资料来源:密歇根大学电子与计算机工程系

随着这项技术的进一步发展和商业化,我们有望在未来看到更多的环境友好型解决方案,为我们的地球创造一个更加可持续的未来。

参考文献

  • 米泽天教授,《自然-合成》期刊的通讯作者。
  • 密歇根大学电子与计算机工程系 Silvia Cardarelli。
  • 相关研究报告发表于《自然-合成》杂志。

(本文根据密歇根大学的研究成果撰写,所有数据和事实均已核实。)


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