二氧化碳高選擇性轉化生成合成氣之碳中和工程

科展類別

臺灣國際科展作品

屆次

2023年

科別

環境工程

得獎情形

二等獎

學校名稱

臺北市立第一女子高級中學

指導老師

陳浩銘;許名智

作者

陳曦;張懷文

關鍵字

二氧化碳還原、高選擇性合成氣、碳中和工程

摘要或動機

近年來碳排放的淨零是全人類所想達成的共同目標,因此本研究透過油浴將鐵、鈷或鎳離子與配位基配位,並形成以2-甲基咪唑為配體的前驅物沸石咪唑骨架,以及以雙氰胺和葡萄糖反應為配體的前驅物類石墨相氮化碳,再鍛燒形成可導電的催化劑。研究者分別以上述兩系列的金屬單分散催化劑,使用氣液分隔的氣體擴散電極進行電解人工光合作用,將CO2高選擇性地還原為CO,並探討各催化劑產CO效率。本研究發現鎳金屬類石墨相氮化碳對CO2還原反應的選擇性極高,能使產CO效率達到99%。而CO作為合成氣已有成熟的工業製程,能生成許多具經濟價值的產物,工業需求量非常大。未來若實際執行,則有助碳中和目標的達成。

TISF2023-200011.pdf

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