التحويل الكهروكيميائي لثاني أكسيد الكربون عالي الضغط – عالم الفيزياء

التخفيض الكهروكيميائي لثاني أكسيد الكربون (CO₂R) هو نهج استراتيجي يهدف إلى استكمال دورة الكربون لإنتاج المواد الكيميائية. تقليديًا، ركز هذا المجال في الغالب على إجراء التحليل الكهربائي على ثاني أكسيد الكربون₂ تحت الضغط الجوي القياسي . ومع ذلك، في التطبيقات الصناعية، CO₂ عادة ما يتم الضغط عليه أثناء التقاطه ونقله وتخزينه، وغالبًا ما يكون موجودًا في حالة مذابة.

تم الكشف عن اكتشاف مهم: إخضاع ثاني أكسيد الكربون المائي₂ إلى ضغط 50 بار يغير ثاني أكسيد الكربون₂مسارات R، لصالح تشكيل فورمات. يتم ملاحظة هذه الظاهرة باستمرار عبر ثاني أكسيد الكربون الشائع الاستخدام₂المحفزات R. من خلال تطوير تقنيات فعالة للعمل تحت ضغوط عالية، بما في ذلك نهج التحليل الطيفي رامان القابل للقياس أثناء التفاعل المستمر، تم إنشاء علاقة بين التفضيل المتزايد للفورمات والتغطية المتزايدة لثاني أكسيد الكربون.₂ على سطح الكاثود. هذا التعاون بين النماذج النظرية والبيانات التجريبية يدعم هذه الآلية بقوة، وقد أدى إلى تعزيز سطح الكاثود للقطب النحاسي بطبقة مقاومة للبروتون. يعمل هذا الابتكار على تضخيم التأثير الانتقائي الناجم عن الضغط. علاوة على ذلك، كشفت الأبحاث عن إمكانية تحويل ثاني أكسيد الكربون عالي الضغط في المرحلة الغازية₂ إلى الإيثيلين (C₂H₄) من خلال CO₂R. تم إجراء حسابات نظرية الكثافة الوظيفية لتحديد مجموعة من سبائك النحاس التي تعزز تمييع CC تحت ضغط عالٍ، وهو ما يمثل خطوة تحديد المعدل لـ C₂H₄ إنتاج. تم التحقق من صحة التنبؤات النظرية من خلال مجموعة من القياسات الكهروكيميائية وملاحظات التشغيل، مما أدى إلى توجيه تصميم محفز قائم على النحاس لتحويل ثاني أكسيد الكربون بكفاءة وفعالية.₂ ل C₂H₄.

جلسة تفاعلية للأسئلة والأجوبة تتبع العرض التقديمي.

شو لو هو أستاذ مساعد في الهندسة الميكانيكية في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (KAUST). وهو تابع لمركز أبحاث الاحتراق النظيف (CCRC) ومركز الطاقة الشمسية في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (KSC). يركز مختبر لو لتحويل وتخزين الطاقة منخفضة الكربون (LECS) على التحويل الكهروكيميائي لثاني أكسيد الكربون عالي الضغط₂ تحويل. حتى الآن، أنتج مختبر LECS براءتي اختراع ومقالات بحثية مؤقتة في الولايات المتحدة طبيعة الاتصالات (اثنين)، Angewandte Chemie, مجلة الهندسة الكيميائية, جول وحدة طاقة، و اخرين. يقوم مختبر LECS أيضًا بتطوير واجهات عرض تجريبية متطورة مع شركاء صناعيين مثل أكوا باور وأرامكو. حصل على البكالوريوس والدكتوراه من قسم الهندسة الميكانيكية في جامعة هونغ كونغ في عامي 2012 و2017 على التوالي. تدرب كزميل ما بعد الدكتوراه في قسم الكيمياء في جامعة ييل. انضم لو إلى جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية في مارس ٢٠٢١.

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
• أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
• المصدر https://physicsworld.com/a/electrochemical-conversion-of-high-pressure-carbon-dioxide/