二氧化碳能够用来制造塑料了?你没听错!

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作者 李传福 史湘绮

跟着全球气候变化问题日益严峻,怎么有用使用二氧化碳成为了科学研讨的重要课题。此前,我国科学家完成了将二氧化碳组成淀粉。最近,科学家在《天然组成》杂志上宣布了另一项突破性的研讨,展现了一种将二氧化碳转化为生物塑料的立异办法。

电化学二氧化碳复原反响是一种使用可再生动力发生的电力将二氧化碳转化为高价值产品的技能。这种办法不只能够削减大气中的二氧化碳浓度,还能出产出如乙酸、乙醇和正丙醇等有用的化学品。可是,当方针是出产碳链长度超越四个碳的产品时,这一进程变得愈加杂乱。

生物组成体系能够将二氧化碳或其衍生物转化为长链碳燃料和化学品,如正丁醇和聚酯。可是,当这些体系直接以二氧化碳或低品质二氧化碳复原反响的产品为质料时,它们的动力功率和碳使用率可能会下降,这约束了这些进程的经济和实践可行性。

为了战胜这些应战,科学家们提出了一种电化学二氧化碳复原反响与生物组成优化集成的办法。这种办法能够高效地将二氧化碳转化为更长、更高价值的碳产品。乙酸是一种抱负的碳源,由于它能够被细菌在生物反响器中高效地转化为高价值产品。

在这项研讨中,科学家们开发了一种多孔固体电解质反响器,它能够发生高挑选性和无电解质的醋酸酯。这种反响器与生物组成体系偶联,能够生成聚羟基丁酸生物塑料。这种生物塑料是一种可降解的塑料,关于削减塑料污染具有重要意义。


            二氧化碳能够用来制造塑料了?你没听错!

反响器集成渠道示意图 来历:《天然组成》

这种集成渠道的要害立异在于能够在生物相容性电解质介质中发生乙酸盐,乙酸盐直接用于生物组成进程出产聚羟基丁酸生物塑料,然后完成两个体系的无缝集成,无需额定的别离或pH调整过程。研讨中使用了一种银掺杂的氧化亚铜纳米立方体催化剂,它在电催化反响中表现出高挑选性地生成乙酸盐的才能。在电化学复原进程中,乙酸盐的挑选性生成是经过优化的银掺杂氧化亚铜催化剂完成的。

这项研讨供给了一种将二氧化碳转化为有用化学品和资料的新办法。经过电化学二氧化碳复原反响与生物组成的集成,科学家们不只提高了二氧化碳的使用功率,还为出产可继续的生物塑料供给了一种有用的途径。这项技能的成功展现了跨学科协作在处理全球性问题中的潜力,为咱们供给了一种新的视角来看待二氧化碳——它不只是气候变化的元凶巨恶,也能够成为制作有用产品的重要质料。跟着技能的进一步开展和优化,咱们有望看到更多立异的二氧化碳使用办法,为完成绿色可继续开展做出奉献。

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