新型低耗水方法可使清洁能源材料的生产更加环保
康考迪亚大学
康科迪亚大学的一项新研究展示了一种更环保的方法，用于生产一类重要的催化材料，这些材料在依赖声能而非水和化学品的清洁能源技术中具有广阔的应用前景。该研究成果发表于期刊《先进合成与催化》.
许多用于制造清洁燃料和化学品的高级材料在投入使用前会产生大量废物。这项新技术比传统方法消耗的水量大幅减少，同时仍能保持材料参与二氧化碳转化为有价值化学品等应用的能力。
研究人员专注于层状双氢氧化物（LDHs），这是一类催化材料，其应用范围广泛，从水处理到利用阳光将二氧化碳转化为一氧化碳（合成燃料和工业化学品的重要原料）的电子设备。然而，生产LDHs的传统方法需要大量的水、溶剂和化学添加剂，使得制造过程对环境造成较大压力。
使用更少的水进行混合
为了解决这个问题，团队开发了一种低水合成方法，采用共振声学混合技术，该技术通过高频振动而非大量液体来混合粉末。他们仅使用传统技术所需水量的一小部分，就合成了三种不同类型的LDH。
研究人员随后分析了这些材料的化学结构、稳定性和吸光特性，然后测试了它们在紫外光下转化二氧化碳的效果。
性能由合成方式决定
所有三种材料都成功实现了二氧化碳还原，其中镍铁LDHs表现最佳。研究人员还发现，通过在合成过程中精确控制水量和其他试剂的用量，可以微调材料的晶体结构和电子特性，这直接影响了LDHs捕获光能并驱动反应的效率。
研究人员表示，这种可扩展的技术能为制造商提供一种更环保、更高效的方式，用于生产碳捕集、清洁燃料生产及其他可持续化学技术所需的催化剂。
