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        升級(jí)版人造樹(shù)葉可高效除二氧化碳

        2019-09-10 07:22:44
        文萃報(bào)·周二版 2019年10期
        關(guān)鍵詞:一氧化碳人造光合作用

        美國(guó)一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)最新報(bào)告說(shuō),他們?cè)O(shè)計(jì)了一種升級(jí)版人造樹(shù)葉,通過(guò)外加一種半滲膜,可以讓人造樹(shù)葉走出實(shí)驗(yàn)室,在室外空氣中去除溫室氣體二氧化碳,且二氧化碳轉(zhuǎn)換效率至少是大自然中綠色植物的10倍。

        植物光合作用可利用光能,將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物并釋放氧氣??茖W(xué)家們近些年曾試圖開(kāi)發(fā)人造樹(shù)葉來(lái)幫助去除溫室氣體二氧化碳,但效果一直達(dá)不到預(yù)期。

        來(lái)自美國(guó)伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校的這個(gè)研究團(tuán)隊(duì)介紹說(shuō),此前一些研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的人造樹(shù)葉,都局限于在實(shí)驗(yàn)室中吸附并轉(zhuǎn)化從加壓儲(chǔ)存罐里釋放出的純二氧化碳?xì)怏w。而人造樹(shù)葉要想投入實(shí)際應(yīng)用,必須能吸附來(lái)源于室外空氣甚至燃煤電廠煙道廢氣中的二氧化碳。

        為此他們提出了一個(gè)改進(jìn)方案:把此前設(shè)計(jì)的人造樹(shù)葉封裝進(jìn)一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的透明薄膜中。薄膜由季銨樹(shù)脂制作而成,為半滲透膜,里面充滿水。當(dāng)陽(yáng)光照射時(shí),薄膜里水分蒸發(fā),水分從薄膜通過(guò)時(shí),會(huì)選擇性吸入二氧化碳?xì)怏w。

        薄膜內(nèi)的人造樹(shù)葉,實(shí)際上是一個(gè)涂有催化劑的光吸收體,能將二氧化碳轉(zhuǎn)化為一氧化碳。產(chǎn)生的一氧化碳可被抽取出,用于制作各種合成燃料。反應(yīng)的另一個(gè)產(chǎn)物氧氣也可以抽取收集或直接釋放到外部環(huán)境中。

        升級(jí)版人造樹(shù)葉每個(gè)長(zhǎng)1.7米、寬0.2米。據(jù)測(cè)算,360個(gè)這樣的樹(shù)葉,每天可以通過(guò)吸收二氧化碳?xì)怏w有效凈化周邊環(huán)境,并產(chǎn)生約半噸一氧化碳,用于制作合成燃料。

        這一研究成果發(fā)表在最新一期美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)期刊《可持續(xù)化學(xué)與工程》上。研究團(tuán)隊(duì)表示,通過(guò)將以往設(shè)計(jì)的人造樹(shù)葉包裹在這一特殊薄膜中,“人造光合作用”就可以在戶外環(huán)境中隨時(shí)進(jìn)行了,就像自然中的樹(shù)葉一樣。 (摘自《科技日?qǐng)?bào)》)

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