美國一個研究團隊最新報告說,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(zhuǎn)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(zhuǎn)化為有機物并釋放氧氣??茖W家們近些年曾試圖開發(fā)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說,此前一些研究團隊開發(fā)的人造樹葉,都局限于在實驗室中吸附并轉(zhuǎn)化從加壓儲存罐里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,里面充滿水。當陽光照射時,薄膜里水分蒸發(fā),水分從薄膜通過時,會選擇性吸入二氧化碳氣體。
薄膜內(nèi)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(zhuǎn)化為一氧化碳。產(chǎn)生的一氧化碳可被抽取出,用于制作各種合成燃料。反應的另一個產(chǎn)物氧氣也可以抽取收集或直接釋放到外部環(huán)境中。
升級版人造樹葉每個長1.7米、寬0.2米。據(jù)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(huán)境,并產(chǎn)生約半噸一氧化碳,用于制作合成燃料。
這一研究成果發(fā)表在最新一期美國化學學會期刊《可持續(xù)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(huán)境中隨時進行了,就像自然中的樹葉一樣。 (摘自《科技日報》)