太阳光制甲醇：利用铜和氮化碳实现革命性的二氧化碳转化

太阳光制甲醇：利用铜和氮化碳实现革命性的二氧化碳转化 研究人员开发出一种利用铜和纳米氮化碳晶将二氧化碳高效转化为甲醇的阳光动力工艺，标志着向可持续燃料生产和减少二氧化碳迈出了重要一步。上图为测试催化剂将二氧化碳转化为甲醇的反应器。资料来源：诺丁汉大学效率和选择性的挑战在光催化过程中，光线照射到半导体材料上会激发电子，使电子穿过材料与二氧化碳和水发生反应，从而产生各种有用的产品，包括作为绿色燃料的甲醇。尽管最近取得了一些进展，但这一过程仍存在效率和选择性不足的问题。二氧化碳是导致全球变暖的最大因素。虽然可以将二氧化碳转化为有用的产品，但传统的热法依赖于化石燃料中的氢气。利用可持续的太阳能和无处不在的丰富水资源，开发基于光催化和电催化的替代方法非常重要。改进催化的纳米级控制诺丁汉大学化学学院研究员马达萨米-坦加穆图（Madasamy Thangamuthu）博士是研究小组的共同负责人："光催化使用的材料种类繁多。光催化剂吸收光并高效分离电荷载流子非常重要。在我们的方法中，我们在纳米尺度上控制材料。我们开发了一种新形式的氮化碳，它具有结晶纳米级畴，能够与光进行高效互动，并实现充分的电荷分离。光将二氧化碳转化为甲醇（燃料）的过程。资料来源：诺丁汉大学研究人员设计了一种将氮化碳加热到所需结晶度的工艺，最大限度地提高了这种材料在光催化方面的功能特性。利用磁控溅射技术，他们在无溶剂过程中沉积了原子铜，使半导体和金属原子得以亲密接触。令人惊喜的效率提升在诺丁汉大学化学学院开展实验工作的博士生塔拉-勒梅尔（Tara LeMercier）说："我们测量了光产生的电流，并以此作为判断催化剂质量的标准。即使不加铜，新型氮化碳的活性也比传统氮化碳高 44 倍。然而，出乎我们意料的是，每 1 克氮化碳中只需添加 1 毫克铜，效率就提高了四倍。最重要的是，选择性从甲烷（另一种温室气体）变成了甲醇（一种宝贵的绿色燃料）"。诺丁汉大学化学学院的 Andrei Khlobystov 教授说："二氧化碳价值化是英国实现净零排放目标的关键。确保我们用于这一重要反应的催化剂材料的可持续性至关重要。这种新型催化剂的一大优势在于它由可持续元素组成碳、氮和铜这些元素在我们的星球上都非常丰富。"本发明是深入了解二氧化碳转化过程中光催化材料的重要一步。它开辟了一条创造高选择性和可调整催化剂的途径，通过在纳米尺度上控制催化剂，可以调高所需的产物。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

太阳光抵达地球需要八分钟的时间，

太阳光抵达地球需要八分钟的时间， 你也需要时间才能发自己的光， 当你孤寂无助时， 请记得， 在宇宙星辰里， 有七千亿亿亿个原子，构成了你， 每个原子既独特又相互共生， 有的黯淡无光，有的光采耀眼， 都在静静的等著你发光。 在黯淡无光的时刻里， 好好的砥砺前行， 会痛，会烦，会累， 也会心碎。 磨练中会有一些遗憾， 早些遗憾，反而早些承受， 因为有这些小小的遗憾， 才能看到自己的问题， 才能在年轻时有机会弥补。 不要因为目标看似微小而放弃努力， 你的能力、你的优秀， 也需要时间才能抵达。

「ジューンブライド・太阳光」/「Re-ViVi」

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装有太阳能面板与电池的无人机可利用阳光随时充电

装有太阳能面板与电池的无人机可利用阳光随时充电 有朝一日，多旋翼无人机可以在外出时为电池充电，而不必返回充电站。它们可以通过机载超薄太阳能电池充电，这种电池已经在一架小型四旋翼无人机上成功进行了测试。这就是新型太阳能电池的用武之地。这种轻质柔性电池由奥地利林茨约翰内斯-开普勒大学（Johannes Kepler University Linz）的科学家们创造，由一种被称为钙钛矿（perovskite）的材料制成，厚度不到 2.5 微米，仅为人类头发宽度的 1/20。重要的是，它们将太阳光转化为电能的效率高达 20.1%，而且每克输出功率高达 44 瓦。在对该技术进行概念验证测试时，科学家们将一个由 24 个电池组成的环形阵列安装在市售的 CX10 微型四旋翼飞行器上，该飞行器被命名为"太阳能跳跃者"。该阵列仅占增强型飞机总重量的 1/25，而电池本身仅占 1/400。在一系列室内试验中（在模拟阳光的人造光源下进行），无人机反复在半油门状态下悬停 10 秒钟，然后降落并充电 30 分钟。它成功地完成了六次这样背靠背的"充电-飞行-充电"循环，可以想象，它可以无限期地进行这样的循环。在另一系列实验中，太阳能跳跃器再次以半油门状态悬停，但这次是让它一直悬停到电池耗尽。这些测试同时在连接和不连接太阳能电池阵列的情况下进行。结果发现，连接太阳能电池阵后，飞行时间延长了约 6%。这并不是一个很大的数字，但话又说回来，这项技术的目的更多是让无人机在有阳光的地方停下来充电，而不是让它们在飞行中充电。此外，科学家们还指出，如果无人机本身经过改装，能效更高，这个数字还会更大。在目前的版本中，如果关闭所有电气功能，太阳能料斗需要 1 小时 35 分钟才能通过太阳能电池从空载完全充满电当然，除了为无人机充电之外，这项技术还可以有其他用途。该研究的主要作者之一克里斯托夫-普茨（Christoph Putz）说："超薄、轻质太阳能电池不仅在彻底改变航空航天业的能源生产方式方面具有巨大潜力，而且包括可穿戴电子设备和物联网在内的广泛应用也能从这项新技术中受益。重量轻、适应性强、效率高的光伏技术是开发下一代自给自足能源系统的关键。"由 Martin Kaltenbrunner 教授和 Niyazi Serdar Sariciftci 教授领导的研究论文最近发表在《自然-能源》杂志上。 ... PC版： 手机版：