焦峰/付堃Nat. Commun.：将CO2转化为先进3D打印碳材料
学术
2024-12-07 18:05
上海
将二氧化碳排放转化为有价值的3D打印碳基材料为气候减缓和资源利用提供了一种变革性战略。有鉴于此，华盛顿大学焦峰教授、特拉华大学Kelvin Fu（付堃）教授等使用一个集成系统从二氧化碳中3D打印碳纳米复合材料，该系统将二氧化碳电化学转化为一氧化碳，通过热催化将CO合成碳纳米管（CNT），然后将其3D打印得到高密度的碳纳米复合物材料要点1. 200 cm2的电解槽堆栈与热化学反应器集成在一起，运行时间超过45 h，从二氧化碳中累计合成37 g CNT碳纳米管。技术经济分析表明，与目前的技术相比，工业规模的碳纳米管生产成本降低了90%，突出了该系统的商业可行性。要点2. 开发了一种3D打印工艺，能够实现打印高浓度（38 wt%）纳米复合材料CNT，而且通过CNT有序排列，增强复合材料的结构属性。随着对碳纳米复合材料需求的迅速增长，这种二氧化碳转化为纳米复合材料的过程能够对全球碳减排产生重大影响。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-whttps://www.nature.com/articles/s41467-024-54957-w
