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CO2光催化还原机理

如果光子的能量大于半导体能带间隙，那么吸收光子能量之后，半导体将被激发，从价带上跃迁出的电子到达导带，从而在价带上产生相对应的空穴，这种空穴-电子对彼此分离，迁移到半导体表面（如果可能的话借助助催化剂加以捕获）用于表面催化氧化还原反应。对于激发产生的用于还原CO2的光生电子，相应的氧化还原电势在热力学上应该低于半导体的导带能级。在光催化CO2的活化还原过程中，催化剂被激发产生的一个电子先转移到CO2分子的LUMO上，形成CO2-自由基。这个过程在热力学上讲是不利的，因为CO2的LUMO和HOMO（高分子空轨道）之间的能隙较大（13.7eV）， 地下防护区和无窗或固定窗扇的地上防护区，应设机械排风装置。扬州直销二氧化碳厂家价格

无需质疑绿色和平组织的调查方法，但Michael发现，谷歌和微软大量购买可再生电力的事实与声称其数据中心大量使用天然气和煤炭发电的说法之间存在很大差异。Michael及其团队认为，谷歌和微软正在从可再生能源中购买足够的电力供其开展业务，但绿色和平组织并未在报告中明确指出。但论文假设的比较大问题并不在此。这个假设是，由于亚马逊的AWS是很受欢迎的云计算平台，并且其由绿色和平组织计算的细分能源消耗与美国的总体细分大致相同，因此美国的平均值是合适的。但从上表的评估结果可以看出，评估的模型中并没有使用Amazon的云计算平台，所以之一结果的可靠性存疑。

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由于CO2分子是直线型分子，其化学活性惰性，要想实现的催化活性，不仅需要合适的半导体工程，助催化剂也是十分有必要的。其作用有以下两点：（1）捕获光生电子-空穴，使其分离延长其寿命，（2）通过特别的反应降低CO2还原的势垒，这有利于CO2活化或为反应提供活性中间媒介。常见的助催化剂是一些贵金属，其次包括三元过渡金属化合物ZnCO2O4, MnCO2O4等。CO2的电催化还原机理与相关问题直接利用电能在两电机之间形成电位差，从而将CO2还原成为增值产品。

相比于其他催化反应，电催化具有以下优点：（1）通过调节电势和反应温度可以控制反应过程；（2）由于电解质可以循环使用，实质上消耗的是水，即水和二氧化碳的一系列反应；（3）电化学催化的反应装置十分紧凑模块化且易于放大。然而，电催化还原CO2（CO2RR）与HER的电位十分相近，因为CO2RR会不可避免的有HER反应进行，同时多质子和电子的反应过程会使反应产生十分复杂的中间体，对电子的过程会使反应具有缓慢的动力学，并且需要高的过电势加快产生燃料的速率。与之前的光催化类似，常见的电催化剂是一些贵金属，它们具有较高的法拉第效率和电流密度。明显的如果能将CO2直接还原成一些液态的烃类例如HCOOH、CH3OH、C2H5OH等高附加值的产品将是很有前景的。二氧化碳浓度达到5000 PPM以上时。

目前已经有了关于高电流密度下电还原二氧化碳制备乙烯的相关报道（电力密度在184 mA cm−2时法拉第效率接近70%）。但是，到目前为止报道的比较好的制备乙醇催化剂即使在中等电流密度下（即总电流密度高于10 mA cm−2时）法拉第效率也只有41%。二氧化碳电还原反应(CO2RR)提供了生产乙醇的方法，但其法拉第效率有待进一步提高，特别是在总电流密度超过10mA cm−2的CO2RR研究中。通过覆盖层的调控实现催化反应选择性的改变是一个理想的策略。目前该方法已应用于CO、合成气和甲烷的转化以及水的电解等催化反应。 局部应用灭火系统手动操作装置应设在保护对象附近。上海市***二氧化碳质量代理商

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