激光技术可能为更高效的清洁燃料打开大门

激光技术可能为更高效的清洁燃料打开大门

利物浦大学的研究可以帮助科学家开发新清洁能源技术的全部潜力。寻找可持续的方法来取代化石燃料是全球研究人员的一项重点工作。二氧化碳(CO2)是一种非常丰富的废物，可以转化为能源丰富的副产品，比如一氧化碳。然而，要使这一过程在全球工业规模上发挥作用，需要使它的效率大大提高。

电催化剂被认为是实现这一目标的一种潜在方法，但其运行机制通常不为人知，这使得研究人员很难以合理的方式设计出新的催化剂。新研究发表在《自然催化化学、大学研究人员的部门合作与北京计算科学研究中心和STFC卢瑟福阿普尔顿实验室演示了一个基于激光光谱技术,可用于研究二氧化碳的电化学还原现场,提供急需的洞察这些复杂的化学通路。

研究人员使用一种称为振动求和频率产生(VSFG)光谱技术与电化学实验相结合，来探索一种名为Mn(bpy)(CO)3Br的特殊催化剂的化学性质，这种催化剂是最有前途和研究最深入的二氧化碳还原电催化剂之一。使用VSFG，研究人员能够观察到关键的中间产物，这些中间产物只存在于电极表面很短的时间内，这在以前的实验研究中是没有实现的。

在利物浦，科文集团(Cowan Group)进行了这项工作。科文集团是一组研究人员，他们研究并开发了可持续生产燃料的新催化系统。来自利物浦大学研究小组的盖亚·奈里博士说:“在原位研究电催化剂时，一个巨大的挑战是必须区分电极表面的短寿中间分子的单层和溶液中不活跃分子周围的‘噪音’。“我们已经证明了VSFG能够在催化周期中跟踪即使是寿命很短的物种的行为。”这是令人兴奋的，因为它为研究人员提供了更好地了解电催化剂如何运作的新机会，这是将电化学二氧化碳对话过程商业化到清洁燃料技术的重要下一步。

在这项研究的基础上，研究小组目前正致力于进一步提高该技术的灵敏度，并正在开发一种新的检测系统，使其能够达到更好的信噪比。