黑科技!中国科学家用二氧化碳驱动汽车行驶,只需5角钱!

科研小糖糖 2021-12-23 18:49:43

一枚5角硬币,落在科学家手上会怎么样?你能想到它能和当前最火热的“碳中和”建立什么联系吗?近日,复旦大学知名科学家孙正宗教授,利用硬币作为电化学催化剂,成功将二氧化碳转化成了甲酸等大宗商品,让人们看见了硬币的“第三面”。

孙正宗团队利用世界上流通最广泛的几种硬币,包括5角人民币、1美分、5日元、1便士英镑、1便士欧元,作为催化剂,结果惊奇地发现,中国的5角钱居然能够将二氧化碳转化成甲酸,转换效率高达95%,浓度高达了85%。最后孙正宗团队将二氧化碳生成的甲酸作为了燃料,驱动了一辆模型汽车行驶。这个工作目前被发表在国际一流学术期刊《Nano Research》上。

“能源自由”的黑科技

二氧化碳是一种温室气体,现在国家在大力号召节能减碳。如果能够将空气中的二氧化碳廉价高效地转变为有用的化学品,那么全球变暖将不再是个问题。

这次孙正宗团队成功地利用硬币将二氧化碳转变成了甲酸,而且得到的甲酸浓度竟然高达85%。这是什么概念?目前国际上将二氧化碳电化学转换为甲酸,浓度只有不到0.01%,而我国这次直接将这个浓度提升了接近10000倍,相当于直接就可以用在工业生产中应用了!

甲酸有什么用?甲酸是目前最重要的化学品之一,它既可以作为化学原料,用于药物等化学品生产,还可以作为燃料直接给汽车供能。在这个工作中,孙正宗团队就首次将二氧化碳还原得到的甲酸用于驱动汽车行驶。这个应用前景不亚于将二氧化碳转变为淀粉。

为什么用硬币作为催化剂

很多人好奇,为什么要用硬币作为催化剂呢?使用硬币作为催化剂,有三个原因:廉价、稳定、可批量生产。

首先是廉价。用钱做催化剂还廉价?是的!现在实验室合成的纳米催化剂,价格十分昂贵,一克催化剂的成本高达上万元。而同等质量的硬币,一枚才5毛钱,简直不要太便宜!

其次是稳定。现在使用的纳米催化剂,稳定性非常差,一般只能使用几个小时就失去活性。而硬币在流通过程中,能够经历几十年的考验,所以利用硬币作为催化剂,性质非常稳定。

最后是可批量生产。目前利用二氧化碳生产甲酸的催化剂,实验室每次只能合成几克,根本无法批量生产。但是硬币的批量化生产显然不是问题。

未来如何发展

孙正宗团队介绍到:“这个工作向我们揭开了五角硬币作为实现我国碳中和目标的可能性。未来并不是说我们就会用硬币进行工业化生产,而是可以用硬币的镀膜技术,实现高效、廉价、稳定的催化剂生产,助力我国的碳中和事业。”

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科研小糖糖

简介:物理化学科研工作者,专注分享科技相关话题。