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中國(guó)航空?qǐng)?bào)訊：溫室氣體和塑料垃圾是當(dāng)今世界面臨的兩個(gè)最大的環(huán)境問(wèn)題。劍橋大學(xué)的一個(gè)新反應(yīng)器旨在同時(shí)解決這兩個(gè)問(wèn)題，將二氧化碳和廢舊塑料瓶轉(zhuǎn)化為有用的材料，全過(guò)程完全由陽(yáng)光驅(qū)動(dòng)。

大氣層中的二氧化碳處于幾千年來(lái)的最高水平，導(dǎo)致了破壞性的氣候后果。同時(shí)，我們對(duì)塑料的依賴正在導(dǎo)致河流、海洋和從北極到南極的所有地方都有這種東西的大量堆積。在這兩個(gè)領(lǐng)域的研究已經(jīng)促使科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)出反應(yīng)器，將捕獲的二氧化碳或塑料廢物轉(zhuǎn)化為油、燃料和其他有用的化學(xué)品和材料。

但是現(xiàn)在，劍橋大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)設(shè)計(jì)出第一個(gè)可以同時(shí)處理兩種污染物的反應(yīng)器。該裝置由兩個(gè)獨(dú)立的隔間組成——一個(gè)用于處理塑料，一個(gè)用于處理二氧化碳——以及每個(gè)隔間中的一個(gè)單元，該單元吸收光的能量并利用它來(lái)觸發(fā)一個(gè)催化劑，將原料轉(zhuǎn)化為更有用的東西。光吸收器是過(guò)氧化物，它正在成為一種有前途的太陽(yáng)能電池材料，而催化劑可以根據(jù)所需的最終產(chǎn)品來(lái)改變。

該研究的共同第一作者M(jìn)otiar Rahaman博士說(shuō)：“一般來(lái)說(shuō)，二氧化碳的轉(zhuǎn)化需要大量的能量，但在我們的系統(tǒng)中，基本上你只需向它照射一束光，它就會(huì)開(kāi)始將有害的產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為有用和可持續(xù)的東西。在這個(gè)系統(tǒng)之前，我們沒(méi)有任何東西可以有選擇地和有效地制造高價(jià)值的產(chǎn)品。”

在測(cè)試中，研究小組證明了該反應(yīng)器可以在正常溫度和壓力條件下有效地工作，只使用陽(yáng)光作為能源。一種銅鈀合金催化劑能夠?qū)ET塑料瓶轉(zhuǎn)化為乙醇酸，這是一種用于化妝品行業(yè)的化學(xué)品。使用一種鈷化合物將二氧化碳轉(zhuǎn)化為一氧化碳，使用一種銅銦合金將合成氣轉(zhuǎn)化為一氧化碳，使用一種特定的酶將甲酸鹽轉(zhuǎn)化為一氧化碳。

更妙的是，該反應(yīng)器的工作非常高效。該團(tuán)隊(duì)說(shuō)，其生產(chǎn)效率比使用其他太陽(yáng)能催化劑的設(shè)備高100倍。接下來(lái)的步驟是在未來(lái)五年內(nèi)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)該反應(yīng)器，以生產(chǎn)更復(fù)雜的分子。

這項(xiàng)研究的共同第一作者Subhajit Bhattacharjee說(shuō)：“這個(gè)系統(tǒng)的特別之處在于它的多功能性和可調(diào)控性——我們現(xiàn)在正在制造相當(dāng)簡(jiǎn)單的碳基分子，但在將來(lái)，我們可以通過(guò)改變催化劑來(lái)調(diào)控這個(gè)系統(tǒng)以制造更復(fù)雜的產(chǎn)品。”

這項(xiàng)研究發(fā)表在《自然-合成》雜志上。

關(guān)鍵詞： 二氧化碳