DGIST开发高效光催化剂 有望解决气候变化与能源枯竭问题
DGIST（总长 Lee Geonwoo）29日表示，能源工学系 In Sooil 教授团队开发出一种高效光催化剂，可将作为气候变化元凶的二氧化碳（CO2）转化为天然气，从而同时解决气候变化应对和能源枯竭问题。
由于地球变暖现象，世界各地出现的异常气候正在威胁人类生存。人们知道答案在于减少温室气体排放，但实践却十分困难，这也是科学性方法尤为重要的原因。
科学界一直在研究通过将大气中的二氧化碳转化为其他形式物质来减少温室气体的方法，其中所利用的就是光催化技术。光催化技术是一种将二氧化碳转化为有用物质的环保型未来技术。如果仅利用太阳能和水就能把二氧化碳变成天然气，那么这些天然气就可以作为燃气制冷·制热以及天然气汽车的燃料，在我们的日常生活中得到广泛应用。
研究团队为在将二氧化碳转化为天然资源的同时提高效率，设计出一种将能够良好吸收可见光和红外线的“硒化镉”与作为光催化材料广为人知的金属氧化物“二氧化钛”相结合的方法。
以往研究为提高将二氧化碳转化为高附加值气体的效率，多采用具有晶体表面的光催化材料。相反，本次研究通过具有非晶表面的光催化材料，实现了比晶体状态更高效率的二氧化碳还原反应，这一点尤为突出。
除催化反应性能提升之外，二氧化碳向碳化合物，特别是向甲烷燃料转化的过程也变得更加容易。与一般需要在高温下进行再生工艺的光催化剂不同，非晶催化剂只需在不加热的情况下向反应器中供氧，即可在1分钟内完成再生，具有这一显著优势。
研究团队新开发的“非晶结构二氧化钛-硒化镉光催化剂（TiO2-CdSe）”在经过18小时光反应后，在最初6小时内保持了99.3%的甲烷转化性能，其再生能力是相同组成的“晶体光催化剂（C-TiO2-CdSe）”的4.22倍。
DGIST 教授 In Sooil 表示：“本次研究的意义在于开发出具有可再生活性位点的催化剂，并通过计算化学研究阐明了二氧化碳在非晶催化剂上转化为甲烷的机理。”他还表示：“今后将为实现该技术的商业化，开展与改善非晶光催化剂能量损失及提升其长期稳定性相关的后续研究。”
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本研究在科学技术信息通信部“中坚研究项目”和“韩中合作项目”的支持下开展。研究成果发表在能源与环境领域知名国际学术期刊《Applied Catalysis B: Environment and Energy》（影响因子：22.1）上。
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