溫室氣體現在一直是焦點議題，它是導致全球變暖的重要因素。世界各地的科學家也都在想辦法，如何才能夠將有害的溫室氣體排放控制到最小。現在美國萊斯大學的科學家們擁有了一種新方法，該方法能夠將溫室氣體轉化為更環保的純液體燃料。
萊斯大學化學與生物分子王浩天實驗室（音譯）和一個科學家團隊共同開發了一個催化反應器，它可以以二氧化碳為原料，生產純化濃度的甲酸。按照現有的條件用傳統方法生產甲酸的成本很高，需要大量能源。
萊斯大學的研究人員創造的這個系統將有助於推動二氧化碳轉化技術的商業化應用。甲酸是一種能量載體。它是一種燃料電池燃料，可以發電和排放二氧化碳，還可以再次進行回收利用。它對於化學工程行業也很重要，可以作為其他化學物質的原料。另外它還是一種氫氣儲存材料，能夠容納相同體積氫氣的近1000倍的能量。氫氣本身很難壓縮，這對氫燃料電池汽車來說是一個巨大的挑戰。所以如果能夠大規模地把二氧化碳轉化為甲酸，無疑該技術無疑具有相當大的推廣價值。
王浩天今年1月加入了萊斯大學布朗工程學院，這個新系統是王浩天實驗室和萊斯大學布朗工程學院團隊的共同成果，他們致力於尋找可以將溫室氣體轉化為產品的有用技術。通過應用這項新技術，該團隊能夠達到大約42%的能量轉換效率，這意味著近一半的電能可以以液態燃料的形式儲存在甲酸中。
這張示意圖展示了萊斯大學的研究人員為將二氧化碳轉化為有價值的燃料而開發的電解槽。左邊是一種催化劑，它針對二氧化碳並將其還原為帶負電荷的甲酸鹽，將其通過氣體擴散層(GDL)和陰離子交換膜(AEM)引入中心電解質中。在右邊，氧發生反應(OER)催化劑從水中產生正質子，並將其通過陽離子交換膜(CEM)。離子重新結合成甲酸或其他產品，通過去離子化(DI)水和氣體將其帶出系統。
該研究的主要作者萊斯大學博士後夏川（音譯）在《自然能源》發表文章說，他們研製開發了二維鉍催化劑和固態電解質，不需要鹽就可以進行反應，使得溫室氣體的轉化更環保。 一旦這個過程完善，科學家們就會與布魯克海文國家實驗室合作，觀察正在進行的過程。
X射線吸收光譜是國家同步加速器光源II布魯克海文實驗室應用在內殼光譜（ISS）光束線上的一種強大技術，它使得研究人員能夠在操作過程中，也就是實際化學過程中探測電催化劑的電子結構 ，在這項研究中，研究人員跟蹤了鉍在不同電位下的氧化態，從而能夠識別催化劑在二氧化碳還原過程中的活性狀態。
這項發明背後的科學家們希望，它將成為一種有效且經濟的方式，可以重複利用溫室氣體，並使其遠離大氣。
該實驗室現在能夠連續生產甲酸100個小時，幾乎不會降解反應器的組件。科學家們認為他們的發明對環境友好有著更大的影響。總的來說，二氧化碳的減少對於全球變暖的影響以及綠色化學合成都是非常重要的。如果採用太陽或風能等可再生資源來獲取電力，就可以創造一個循環，在不排放更多二氧化碳的情況下，將二氧化碳轉化為某種重要的東西。
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