據(jù)外媒報(bào)道，瑞典林雪平大學(xué)（Link ping University）的研究人員正嘗試?yán)锰柲?，將溫室氣體二氧化碳轉(zhuǎn)化為燃料。最近的研究結(jié)果也表明，利用其技術(shù)是有可能用二氧化碳和水選擇性地生產(chǎn)出甲烷、一氧化碳或甲酸。

植物會(huì)將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為氧氣和高能量的糖，作為生長的“燃料”，而且是從陽光中獲取能量。林雪平大學(xué)的Jianwu Sun及其同事正試圖模擬此種稱作“光合作用”的反應(yīng)，即利用此種反應(yīng)從空氣中捕獲二氧化碳，并將其轉(zhuǎn)化為甲烷、乙醇和甲醇等化學(xué)燃料。目前，此種方法還處于研究階段，科學(xué)家們的長遠(yuǎn)目標(biāo)是將太陽能高效地轉(zhuǎn)化為燃料。

林雪平大學(xué)物理系、化學(xué)系和生物系高級(jí)講師Jianwu Sun：“通過在太陽能的幫助下，將二氧化碳轉(zhuǎn)化為燃料，此種技術(shù)可能會(huì)促進(jìn)可再生能源的發(fā)展，減少燃燒化石燃料對(duì)氣候產(chǎn)生的影響?！?/p>

石墨烯是現(xiàn)存最薄的材料之一，由單層碳原子組成，富有彈性、靈活、對(duì)陽光透明，是良好的導(dǎo)電體。結(jié)合了上述特性則確保了石墨烯在電子設(shè)備和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。但是石墨烯本身并不適用于林雪平大學(xué)研究人員所尋求的太陽能轉(zhuǎn)化應(yīng)用，所以他們將石墨烯與半導(dǎo)體、立方碳化硅（3C-SiC）結(jié)合在一起。此外，林雪平大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)研發(fā)出一種全球領(lǐng)先的方法，在由碳和硅組成的立方碳化硅上生長石墨烯。當(dāng)該碳化硅被加熱時(shí)，硅會(huì)被汽化，而碳原子會(huì)保留下來，并以石墨烯層的形式重新被構(gòu)建。研究人員此前已經(jīng)證明，可以以可控的方式將四層石墨烯層疊加在一起。

研究人員將石墨烯和立方碳化硅結(jié)合，研發(fā)了一種石墨烯基光電極，可以保持立方碳化硅捕獲陽光能量并制造出電荷載體的能力。石墨烯在保護(hù)碳化硅的同時(shí)，還起到了作為導(dǎo)電透明層的作用。

此種基于石墨烯的技術(shù)的性能受到幾個(gè)因素的控制，其中一個(gè)重要因素就是石墨烯和半導(dǎo)體之間的接口質(zhì)量。科學(xué)家們已經(jīng)仔細(xì)研究了該接口的特性，表示，可以調(diào)整碳化硅上的石墨烯層，控制石墨烯基光電極的性能。以此種方式轉(zhuǎn)化二氧化碳會(huì)更高效，同時(shí)能夠改善其成分的穩(wěn)定性。

研究人員研發(fā)的光電極可以與銅、鋅或鉍等各種金屬制成的陰極結(jié)合，通過選擇合適的金屬陰極，二氧化碳和水可以選擇性地形成不同的化合物，如甲烷、一氧化碳和甲酸。Jianwu Sun表示：“最重要的是，我們已經(jīng)證明，可以利用太陽能控制二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷、一氧化碳或甲酸。”此外，甲烷可用作燃料，用于適用氣體燃料的車輛。而一氧化碳和甲酸可以被進(jìn)一步加工成為燃料，用于工業(yè)。

文章來源：gasgoo