理大研发高效能电催化二氧化碳还原系统 助减碳排放 促进迈向碳中和

互联网2024-01-22

香港 -Media OutReach Newswire- 2024 年 1 月 22 日 - 全球暖化给人类社会和生态系统持续带来威脅,而主导气候变暖的温室气体中,佔最主要比重的正是二氧化碳。为应对气候变化的问题和迈向促进碳中和的目标,香港理工大学(理大)的研究团队成功研发一套耐久、高选擇性、高效的二氧化碳电还原系统,可以将二氧化碳转化成化学品原料乙烯,作其他工业用途,以为减低二氧化碳排放提供有效的解决方案。此研究成果已于国际科学期刊《Nature Energy》发表,并于第 48 届瑞士日内瓦「国际发明展」获得金奖。

刘树平教授团队研发的电催化二氧化碳还原系统可以加速二氧化碳电催化技术的发展,有可能彻底改变现代化石燃料能源系统。

乙烯(C2H4)是其中一种需求量最大的化学品,主要应用于制造聚乙烯等聚合物,这些聚合物可以制造日常使用的塑胶、化纤等。生产乙烯目前仍然主要依赖石化资源,制造过程碳排放高。

由纳米材料讲座教授兼应用物理学系系主任刘树平教授领导的研究团队,采用电催化二氧化碳还原的方法,利用绿色的电能,令二氧化碳转化为乙烯,为生产乙烯提供另一更环保、更稳定供应的方法。研究团队正在大力推动这项新兴技术,令其可以更接近大规模生产,以促进碳循环和碳中和。

刘教授采用了创新的方法,弃用鹼金属电解质,改用纯水作为不含金属的阳极电解液。研究团队设计的电催化二氧化碳还原 APMA 系统,其中A代表阴离子交换膜 (AEM),P 代表质子交换膜(PEM),MA 表示由此产生的薄膜元件。研究人员构建了一组含有无鹼金属 APMA 和铜电催化剂的电池堆,产生出的乙烯具有50%的高特异性。这套设计还可以在 10 安培的工业级电流下运行超过 1,000 小时,使用寿命较现有系统大幅延长,意味着该系统可以轻松扩展至工业规模。

其他测试显示该系统能抑制碳酸根离子和鹽沉淀的形成,而二氧化碳或电解质均未有流失。相对之下,旧有使用双极膜而不是 APMA 的电解池会因为鹼金属离子从阳极电解液中扩散而令电解质流失,所以这点便特别重要。氢气与乙烯竞争形成是另一种在早期使用酸性阴极环境系统上出现的问题,这种情况在采用 APMA 后已被大大降低。

特制电催化剂是该系统的另一主要特征。众所周知,整个化学工业中均以铜用来催化各种反应。不过,理大团队的特制催化剂却善用了铜的某些特点。数以百万计的纳米级铜球纹理表面丰富,具有原子台阶、堆疊断层和晶界。相对于完美的金属结构,这些「缺陷」为反应提供了高能活性表面。

刘教授指:「研究团队已计划进一步改进系统,以提高产物选擇性,并与工业界开展合作。APMA 电池设计能革新乙烯和其他有价值化学品的生产模式,迈向绿色生产,为减少碳排放和达至碳中和的目标作出贡献。」

这项创新研发为理大联同牛津大学、台湾国家同步辐射研究中心和江苏大学研究人员的合作成果。

免责声明

本文登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其描述。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。如有稿件内容、版权等问题请联系QQ:211544606

中大深化港深医疗协作 打造大湾区学术及医

委任医学院院长赵伟仁教授兼任中大(深圳)医学院院长 助力港深两间中大医院建设国际医疗创

香港嘉柏企业办公空间优化荣获 2026"年度人

香港 – Media OutReach Newswire – 2026年10月30日 – 嘉柏

助力“百千万工程”全面落地 中国平安“三

10月26日至27日,为持续助力广东“百千万工程”全面落地,平安集团总经理谢永林一行深入粤

时光织暖 心有繁花|铿锵玫瑰战友团十三周

本报讯 10月28日,首都医科大学附属北京世纪坛医院·蝴蝶家园·铿锵玫

以艺叙生命 繁花自盛开|铿锵玫瑰战友团十

十三年风雨同行,十三载向阳花开。铿锵玫瑰战友团十三周年庆典晚会上,一台全部由康复姐妹

Chubb安达人寿呈献 「Chubb安达人寿香港请

香港 – Media OutReach Newswire – 2026年10月29日 -Chubb安达人寿香

泰国旅游局推出《泰国门户》旅游指南

连接陆路边境,呈现泰国境内 10 条自驾游路线泰国曼谷 – Media OutReach Newswir

雷诺斯推出面向中国市场的新能源物流解决方

● 在拥有丰富行业经验的团队支持下,雷诺斯福州分公司将成为雷诺斯大中华区首个建立新能源

ACCA 2026职业发展季圆满收官

九城联动 推动青年财会人才就业优先中国上海 – Media OutReach Newswire &nd

都喜中国度假酒店开启双十一礼遇 山林温泉

中国,上海 – Media OutReach Newswire – 2026年10月29日 –