近日，某團隊研究人員聯(lián)合開發(fā)了一種耦合電化學和熱化學反應的新策略，可將強效溫室氣體二氧化碳（CO2）轉(zhuǎn)化為碳納米纖維。這些材料具有廣泛的獨特性能和許多潛在的長期用途。研究人員稱，新方法可在相對較低的溫度和環(huán)境壓力下進行，成功地將碳鎖定在固體形態(tài)的物質(zhì)中，以抵消碳排放甚至實現(xiàn)負碳排放。

研究人員表示，將碳納米纖維放入水泥中，可使碳在混凝土中鎖定至少50年。該過程同時還會產(chǎn)生氫氣。

新工作的特別之處在于，試圖將CO2轉(zhuǎn)化為具有附加值且堅實的固體碳材料。這種固體碳材料含有尺寸為十億分之一米的碳納米管和納米纖維，具有許多吸引人的特性，包括強度、導熱性和導電性。但是，從CO2中提取碳并使其組成精細的結(jié)構(gòu)并不是一件簡單的事情?！?/span>

研究人員為此開發(fā)了串聯(lián)兩步法。該方法將反應分解為多個階段，用兩種不同類型的催化劑，使分子更容易聚集在一起并作出反應。

團隊首先用一種由碳負載的鈀制成的電催化劑，將CO2和水分解成一氧化碳和氫氣。接著團隊轉(zhuǎn)向了一種由鐵鈷合金制成的熱活化催化劑。它在400℃左右的溫度下工作，比直接將CO2轉(zhuǎn)化為碳納米纖維所需的溫度要溫和得多。通過電催化和熱催化的耦合，團隊使用這種串聯(lián)過程實現(xiàn)了單獨使用任何一個過程都無法實現(xiàn)的目標。