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科普:升級版人造樹葉 可高效除二氧化碳
2019-02-15 12:15:03 來源: 新華網
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  新華社北京2月15日電美國一個研究團隊最新報告説,他們設計了一種升級版人造樹葉,通過外加一種半滲膜,可以讓人造樹葉走出實驗室,在室外空氣中去除溫室氣體二氧化碳,且二氧化碳轉換效率至少是大自然中綠色植物的10倍。

  植物光合作用可利用光能,將水和二氧化碳轉化為有機物並釋放氧氣。科學家們近些年曾試圖開發人造樹葉來幫助去除溫室氣體二氧化碳,但效果一直達不到預期。

  來自美國伊利諾伊大學芝加哥分校的這個研究團隊介紹説,此前一些研究團隊開發的人造樹葉,都局限于在實驗室中吸附並轉化從加壓儲存罐裏釋放出的純二氧化碳氣體。而人造樹葉要想投入實際應用,必須能吸附來源于室外空氣甚至燃煤電廠煙道廢氣中的二氧化碳。

  為此他們提出了一個改進方案:把此前設計的人造樹葉封裝進一個特殊設計的透明薄膜中。薄膜由季銨樹脂制作而成,為半滲透膜,裏面充滿水。當陽光照射時,薄膜裏水分蒸發,水分從薄膜通過時,會選擇性吸入二氧化碳氣體。

  薄膜內的人造樹葉,實際上是一個涂有催化劑的光吸收體,能將二氧化碳轉化為一氧化碳。産生的一氧化碳可被抽取出,用于制作各種合成燃料。反應的另一個産物氧氣也可以抽取收集或直接釋放到外部環境中。

  升級版人造樹葉每個長1.7米、寬0.2米。據測算,360個這樣的樹葉,每天可以通過吸收二氧化碳氣體有效凈化周邊環境,並産生約半噸一氧化碳,用于制作合成燃料。

  這一研究成果發表在最新一期美國化學學會期刊《可持續化學與工程》上。研究團隊表示,通過將以往設計的人造樹葉包裹在這一特殊薄膜中,“人造光合作用”就可以在戶外環境中隨時進行了,就像自然中的樹葉一樣。

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【糾錯】 責任編輯: 成嵐
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