六氟化硫(SF6)作为一种持久性大气污染物,可在大气中稳定存在3200年,并且同等量的SF6会造成比CO2高24,000倍的温室效应,虽然SF6在大部分工业领域的应用已经被欧盟叫停,然而,其作为一种电介质与绝缘材料还是被广泛利用于高压电路电力行业(如高压电路断路器,高压变压器,配电电压开关设备,气体绝缘电源,变电站,气体绝缘的传输线和雷达设备等),而这些领域都会向大气排放SF6,因此,开发有效的降低大气SF6排放的技术至关重要。
有鉴于此,意大利纳米技术研究所(Institute of Nanotechnology, Italy)的 Yael Gutiérrez和Maria Losurdo等利用等离子催化技术,采用镁负载的氧化镁(Mg/MgO)作为催化平台,实现了对SF6的高效降解,且发现了其产物可控的规律。
本文要点
要点1. 作者发现,采用Mg/MgO降解SF6会获得不同的产物,当Mg/MgO表面的等离子共振能量在紫外光能量范围内时,Mg/MgO表面主要检测到MgF2,相反,当Mg/MgO表面的等离子共振能量在可见光范围内时,Mg/MgO表面主要检测到MgSO4。
要点2. 同时,使用过的Mg/MgO可以通过去除表面富集的MgF2/MgOxFy和MgSO4来达到再生、再利用的目的,其方法是将使用过的Mg/MgO暴露于氢等离子体中,只需要几秒时间,就可以达到产物的有效去除与Mg/MgO催化平台的再生。
基于以上讨论,该研究为有效降解大气 SF6提供了一种可持续使用的材料,同时,其产物的选择性也将给未来相关的研究提供启示。
参考文献:
Gutiérrez et al., A Sustainable and Tunable Mg/MgO Plasmon-Catalytic Platform for the
Grand Challenge of SF6 Environmental Remediation, Nano Lett., 2020.
DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c00244
https://pubs.acs.org/doi/ 10.1021/acs.nanolett.0c00244