将二氧化碳(CO2)排放转化为有价值的3D打印碳基材料,为缓解气候问题和资源利用提供了一种变革性策略。
在这里,华盛顿大学Feng Jiao,特拉华大学Kelvin Fu使用一个集成系统从二氧化碳中3D打印出碳纳米复合材料,该系统通过电化学方式将二氧化碳转化为CO,然后通过热催化过程合成碳纳米管(CNT),然后将其3D打印成高密度碳纳米复合材料。
文章要点
1)200 cm2电解器堆栈与热化学反应器集成,运行时间超过45小时,累计从CO2合成37克CNT。
2)技术经济分析表明,与目前的基准相比,工业规模的CNT生产成本降低了90%,凸显了该系统的商业可行性。
3)研究人员开发了一种3D打印工艺,可实现高纳米复合材料CNT浓度(38 wt%),同时通过CNT排列增强复合材料的结构属性。
随着对碳纳米复合材料的需求迅速增长,这种二氧化碳转化为纳米复合材料的工艺可以对全球碳减排努力产生重大影响。
参考文献
Crandall, B.S., Naughton, M., Park, S. et al. Transforming CO2 into advanced 3D printed carbon nanocomposites. Nat Commun 15, 10568 (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-54957-w
https://doi.org/10.1038/s41467-024-54957-w