利用丰富的太阳能和可再生碳源可持续生产化学品和燃料,为减少气候变化的二氧化碳排放和对化石资源的依赖提供了一条潜在的解决方案。近日,来自东南大学能源与环境学院的Sheng Chu等人通过光电化学实现了从现成的生物质废物和CO2原料中生产太阳能甲酸酯。
文章要点:
1) 该研究将非贵金属NiOOH/α-Fe2O3和Bi/GaN/Si晶片分别用作光阳极和光电阴极,在两个光电极上实现了同时的光阳极生物质氧化和光阴极CO2还原成甲酸盐,且法拉第效率超过85%,由于与传统的水氧化相比,热力学上有利的生物质氧化,集成的生物质CO2光电解系统将电池电压降低了32%;
2) 此外,研究展示了太阳能驱动的甲酸盐生产,其产量创纪录地达到了23.3 μmol·cm−2·h−1,并且使用混合光电极系统具有很高的稳定性,目前的工作为利用地球阳光、生物量和二氧化碳等丰富的可再生资源进行可持续的化学和燃料生产创造了新的机会。
参考资料:
Pan, Y., Zhang, H., Zhang, B. et al. Renewable formate from sunlight, biomass and carbon dioxide in a photoelectrochemical cell. Nat Commun 14, 1013 (2023).
DOI: 10.1038/s41467-023-36726-3
https://doi.org/10.1038/s41467-023-36726-3