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绿色化学如何助力“绿色发展”?许群:新材料可以提高能源利用效率

作者: 时间:2020-12-09 点击数:

    近日,郑州大学河南先进技术研究院执行院长许群接受人民网采访,详细介绍了绿色化学与材料发展之间的联系。她表示,绿色化学是一个新兴的技术,在保护人类赖以生存的环境、节省资源和能源、实现可持续发展具有重要意义。

    许群教授一直致力于绿色化学与材料制备的相关研究领域。目前她的团队正在开展的研究是利用超临界二氧化碳(CO2)制备先进的能源转化和存储材料。

    众所周知,化石能源支撑着现代工业,造成了CO2的大量排放,使得能源需求与减少CO2排放间的矛盾日益突出。因此,如何一方面减少CO2的排放,另一方面将CO2合理和有效利用,是一个十分重要的科学问题。

    许群介绍,传统有机溶剂多具有毒性、污染环境,危害人体健康。将温室气体CO2转化为超临界CO2,即可将CO2变废为宝,形成一种绿色溶剂,有效地替代传统的高挥发性有机溶剂,降低其排放。

    利用超临界CO2,可以实现传统有机溶剂无法实现的功能。超临界CO2作为一种CO2循环利用的绿色化学方法,可以用在新型纳微材料的构筑上,既能实现CO2减排,又能满足能源需求。因为新型纳微材料的构筑可以有效地利用光、电、太阳能等可持续能源,但通常很多材料只能吸收部分太阳光,而利用超临界CO2制备二维非晶材料可以全波段吸收太阳光,从而使太阳能资源的利用更加充分和有效。

    另外,许群团队所制备的相对简单、便宜的二维非晶纳米片和量子点具有强烈的局域等离子共振现象,可以显著增强表面拉曼效应,在生物医学领域具有广泛的应用前景。

    许群还提到他们团队制备异质结构材料的应用优势,“太阳能利用有一个方向是光解水产氢,我 们研究制备的材料可以极大提高光解水产氢的效率。”

    当提到更多绿色化学的应用,许群说:“我们很关心固体废弃生物原料的处理,我们的技术可以将废弃的农作物,比如麦秸杆、花生皮等废料,进行资源化利用,变成储能材料,用在锂离子电池、超级电容器等方面。”

    最后,许群表示,“绿色化学是一个新兴的技术,在保护人类赖以生存的环境、节省资源和能源、实现可持续发展具有重要意义。”



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