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中国科学院地球环境研究所在秦岭北麓大气CH4综合立体观测和区域输送方面取得新进展（图）
观测 大气 气体
2024/12/2
大气甲烷（CH4）作为重要的温室气体，在100年内的全球增温潜势是CO2的28倍。在关键区域缺失CH4观测给反演全球和区域CH4排放带来较大的不确定性，限制了对全球CH4变化的理解。秦岭是我国南北地区重要的地理分界线，也是“中国最绿区域”，在这个重要固碳增汇区进行大气CH4综合立体观测并探究其来源，有助于了解区域CH4动态变化，评估区域碳排放。
利用可再生能源将CO2电催化转化为高值产物是实现“双碳”目标的重要途径。在CO2还原的众多产物中，CH4由于能量密度高、绿色清洁、存储运输基础设施完善等特点受到广泛的研究关注。Cu基钙钛矿氧化物具有多样的化学组成、灵活的晶体/电子结构以及可调的物理化学性质，在CO2还原制CH4方面展现出良好的应用前景，但因其复杂的反应路径和催化活性结构的降解，开发高活性、高选择性、稳定的Cu基钙钛矿催化剂存在很大...
中国科学院地理科学与资源研究所专利：土壤CO2、CH4和N2O通量协同测定装置。
Molecular simulation and optimization on the microporous structure in carbon molecular sieve membrane for CO2/CH4 separation
Carbon molecular sieve membrane Gas separation Molecular simulation Pore size Structure optimization
2023/6/19
Zigzag-type pore model with a modified structure was proposed to evaluate the effect of micropore structure on the gas separation performance of carbon molecular sieve membranes (CMSM). Molecular simu...
光合作用为生命提供了物质和能量基础。模拟自然发展人工光合系统，通过“零碳循环”途径将太阳能转化为化学能并储存，是缓解能源危机和碳排放的有效手段。然而，由于天然光合系统产生的能量需供给诸多生命过程，其催化中心数量有限且距离光敏系统较远，导致光能-化学能转化的总量子效率低于0.1~1%（植物全年平均~0.1%，收获季节~1%）。如何“自下而上”利用合成化学和超分子组装手段，模拟天然光合系统中的关键分子...
光合作用为生命提供了物质和能量基础。模拟自然发展人工光合系统，通过“零碳循环”途径将太阳能转化为化学能并储存，是缓解能源危机和碳排放的有效手段。然而，由于天然光合系统产生的能量需供给诸多生命过程，其催化中心数量有限且距离光敏系统较远，导致光能-化学能转化的总量子效率低于0.1~1%（植物全年平均~0.1%，收获季节~1%）。如何“自下而上”利用合成化学和超分子组装手段，模拟天然光合系统中的关键分子...
中国科学院大气物理研究所专利：同步测量N2O、CH4和CO2通量的涡动相关法装置
凋落物是森林土壤养分的重要来源在森林，土壤碳氮循环过程中扮演重要的角色。凋落物的输入动态及其分解过程不仅显著的影响了土壤有机质输入和N2O排放，同时也改变土壤的水热条件并调控土壤-大气界面的气体扩散，对土壤CH4的动态有着重要影响，需进行深入研究。
郭新闻论文成果：Computational and experimental identification of strong synergy of the Fe/ZnO catalyst in promoting acetic acid synthesis from CH4 and CO2
郭新闻 期刊论文 DFT Fe/ZnO
2023/3/6
DFT calculations have identified reaction pathways for acetic acid synthesis from CO2 and CH4 on ZnO, Cu/ZnO and Fe/ZnO surfaces. Fe/ZnO exhibits strong synergy in facilitating CH4 activation, dissoci...
全球目前一半以上的人口居住在城市区域，并且，随着城市化进程的进一步加快，更多的自然和农业生态系统被转化为城市生态系统。城市绿地，作为城市生态系统中用于改善生态环境质量的重要组成部分，其对大气二氧化碳（CO2）的吸收和固定作用已经得到许多研究的证实。然而，关于城市化引起的土地利用变化（即自然和农业生态系统转变为城市绿地）对土壤非CO2温室气体（甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O））排放的定量影响仍然知...
全球目前一半以上的人口居住在城市区域，并且，随着城市化进程的进一步加快，更多的自然和农业生态系统被转化为城市生态系统。城市绿地，作为城市生态系统中用于改善生态环境质量的重要组成部分，其对大气二氧化碳（CO2）的吸收和固定作用已经得到许多研究的证实。然而，关于城市化引起的土地利用变化（即自然和农业生态系统转变为城市绿地）对土壤非CO2温室气体（甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O））排放的定量影响仍然知...
青藏高原对地球气候系统有着重要影响。2021年8月，中国科学院大气物理研究所周敏强副研究员、蔡兆男副研究员及合作者利用Bruker EM27/SUN傅里叶红外光谱仪（FTIR）在格尔木气象局（36.42oE，94.91oN，2808 m）开展了地基遥感观测实验，分析了CO2、CH4和CO柱浓度变化，并对TROPOMI/S5P卫星进行了误差验证研究。该工作近期发表在Advances in Atmos...
电催化CO2还原反应是实现碳中和及碳循环的重要途径之一。在CO2还原反应(CO2RR)中，随着电子和质子转移数的增加，反应路径变得越来越复杂。而CO2还原为CH4的电催化过程涉及8电子转移。因此，探索该催化机理对于理解CO2RR具有重要意义。过渡金属Cu是实现电催化CO2转化为多电子还原产物的最有效的单金属催化剂。要实现该过程，需要解决两个关键问题：一是抑制碳-碳偶联反应，避免CO等副产物的形成；...
南京农业大学农学院《Environmental Science & Technology》发表水稻栽培团队“Unexpected parabolic temperature dependency of CH4 emissions from rice paddies”（图）
水稻栽培 低碳排放
2022/3/23
气候变暖日益加剧，而稻田甲烷（CH4）排放对气温升高的响应依旧扑朔迷离即正响应、负响应或无响应都常被报道。南京农业大学丁艳锋教授团队联合国内外优势团队发现稻田CH4排放对气温升高响应的不确定性主要由淹水期背景气温导致，即适中的背景温度下响应强而低温或高温响应弱。增温导致的稻田CH4的增排效应被主流模型严重低估。相关研究成果以“Unexpected parabolic temperature dep...