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Thema: KLIMAWANDEL Die Kosten werden verheerend sein

  1. #1
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    KLIMAWANDEL Die Kosten werden verheerend sein

    KLIMAWANDEL
    Die Kosten werden verheerend sein
    23.05.2014 • Finanzen100

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    Längst ist bewiesen, dass der Klimawandel vom Menschen verursacht ist. Jetzt gilt es schnell zu handeln. (©dpa)

    Ein riesiger ‚Eispfropfen‘ in der Antarktis hat begonnen abzuschmelzen. Aktuelle Studien belegen, dass diese Entwicklung unumkehrbar ist. Schon heute verursacht der Klimawandel immense Kosten. Die Folgen des Abschmelzens des Eispfropfens aber werden sehr viel schlimmer sein.


    Bereits heute hat der Klimawandel enorme Auswirkungen, wie der britische Versicherungskonzern Lloyds in einer jüngsten Studie festgestellt hat. Denn die immer häufiger rund um den Erdball auftretenden extremen Wetterbedingungen verursachen immense Kosten bei den Versicherern. Im bisherigen Rekordjahr 2011 zum Beispiel summierten sie sich auf 126 Milliarden Dollar. Allein 35 Milliarden Dollar betrafen dabei den Supersturm Sandy. Der Wandel des Klimas und der gängigen Wettermuster, folgern die Experten von Lloyds, hat das Potenzial zu extremen Wetterereignissen zu führen. So nehme die Häufigkeit von Hitzewellen in Europa, in Asien und anderen Regionen der Welt zu. Das Gleiche gelte laut der Studie für die Häufigkeit und die Intensität von tropischen Zyklonen im nordatlantischen Becken.

    Die Wahrscheinlichkeit von Überschwemmungen dürfte laut der Studie um 40 Prozent steigen. Der Grund: ein ansteigender Meeresspiegel und steigende Temperaturen. All dies ist bereits beängstigend. Doch Anfang dieses Monats wurden nun Studien zur Entwicklung in der Antarktis veröffentlicht, die darauf hindeuten, dass dort das Abschmelzen eines Eisschildes droht. Diese Entwicklung ist, so weisen die Studien nach, unumkehrbar. Der Thwaites-Gletscher könnte bereits in den kommenden 200 Jahren komplett abschmelzen, was einen Anstieg des Meeresspiegels um 60 Zentimeter bedeuten würde. Da der Gletscher aber auch als Stütze für benachbarte Eismassen dient, könnte der Meeresspiegel dann sogar um drei bis vier Meter steigen.

    Millionen von Menschen wären betroffen

    Zwar gehen die Forscher davon aus, dass dieser Prozess in einem Zeitraum von 500 Jahren, vielleicht auch länger ablaufen wird. Doch schon ein deutlich geringerer Anstieg des Meeresspiegels hätte dramatische Folgen, wie eine Untersuchung der OECD belegt. Würde der Meeresspiegel bis zum Jahr 2070 nur um 0,5 Meter ansteigen, dann wären davon etliche Millionen-Metropolen betroffen. Zu den am stärksten betroffenen Städten würde die indische Stadt Kalkutta gehören. Dort würde ein solcher Anstieg 14 Millionen Menschen betreffen und Kapitalvermögen im Wert von zwei Billionen Dollar. In Guangzhou in China wären es zehn Millionen Menschen, dazu kämen Vermögenswerte im Wert von 3,4 Billionen Dollar. In Mumbai, ebenfalls in Indien, wären es elf Millionen Menschen, die betroffen wären, und Assets im Wert von 1,6 Billionen Dollar.

    In Miami in den USA wären es 4,8 Millionen Menschen und Kapital im Wert von 3,5 Billionen Dollar. In Shanghai laut der OECD-Analyse 5,5 Millionen Menschen und Assets in Höhe von 1,7 Billionen Dollar. Im thailändischen Bangkok 5,1 Millionen Menschen und ein Vermögen von 1,1 Billionen Dollar. Im chinesischen Tianjn 3,8 Millionen Menschen und ein Vermögen von 1,2 Billionen Dollar. In New York könnte ein Anstieg des Meeresspiegels um einen halben Meter bis 2070 rund 2,9 Millionen Menschen betreffen. Ein Kapital in Höhe von 2,1 Billionen Dollar stünde hier auf dem Spiel.

    Auch gigantische Vermögenswerte stehen auf dem Spiel

    Weitere Großstädte, die davon betroffen wären sind Ho Chi Minh Stadt in Vietnam (9,2 Millionen Menschen und 650 Milliarden Dollar an Assets), Dhaka in Bangladesch (elf Millionen Menschen und 540 Milliarden Dollar), Ningbo in China (3,3 Millionen Menschen und 1,1 Billionen an Assets) und Japans Hauptstadt Tokio mit 2,5 Millionen Menschen und einem Vermögenswert von 1,2 Billionen Dollar. Diese Liste könnte lange fortgesetzt werden. Beängstigend lang. Vielleicht aber fällt der Anstieg des Meeresspiegels aber sogar noch höher aus. Das würde noch mehr Menschen betreffen. Und die ohnehin hohen Kosten noch weiter in die Höhe treiben. Auch wenn manche Prozesse, wie das Abschmelzen des Eisschilds in der Antarktis, nicht mehr umkehrbar sind, so ist es doch dringend erforderlich, alles zu tun, um den Ausstoß von Kohlendioxid zu reduzieren. Denn dass der Mensch diesen Klimawandel verursacht, auch das ist längst bewiesen.

    Von Gerd Hübner

    http://www.finanzen100.de/finanznach...2941266_67878/

  2. #2
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    Die Doppel-Enteignung: Notenbanken & Staat saugen deutsche Sparer aus: Staats- und Befehlswirtschaft

    dpa/Boris Roessler

    Enteignung, versteckte Inflation und Schuldenberge: FOCUS-MONEY deckt auf, wie Zentralbanken mit billigem Geld die Märkte manipulieren, warum Sparer die Zeche zahlen und wo noch mehr Milliardengräber lauern.

    Die Geldpolitik der großen Notenbanken wird von vielen Finanzexperten gelobt. Doch für Sparer hat sie fatale Folgen.

    Enteignung 1: Warum es Sparer so hart trifft

    Hilfe, die Wirtschaft schmiert ab! Hilfe, der Staat erstickt in Schulden! Die Zentralbanken haben schon lange ein Patentrezept zur Hand, wenn eine Rezession droht oder Regierungen nicht mehr weiterwissen: Runter mit den Zinsen! Wenn das Geld billiger wird, fließt mehr davon in die Wirtschaft, und alles blüht auf. So lautet die Theorie.

    Aber: Wem kommen die Zinssenkungen tatsächlich zugute? Nicht dem kleinen Sparer, der um jedes Zehntelprozent Zinsen kämpfen muss und dafür immer größere Risiken schultert. Natürlich kommt die Niedrigzinspolitik den Schuldenmachern zupass. Beispielsweise Staaten und Privatleuten, die zu viel Geld verschleudern. Sie können sich billiger Geld leihen, wenn der Leitzins schrumpft.

    Das führt auch Thorsten Polleit, Chefökonom bei Degussa Goldhandel, in seinem Buch "Geldreform" an: Die realen Schulden lassen sich dadurch entwerten. Klingt harmlos, reißt aber ein Loch in die Finanzplanung von Millionen Menschen.

    Das Problem für die Sparer in diesen Tagen: Die Zentralbank drückt die Marktzinsen unter die laufende Teuerungsrate. Dadurch frisst die Inflation die Zinsen für Sparbücher und Anleihen auf. Die realen Zinsen fallen also negativ aus, und Sparer werden faktisch enteignet.

    Zinskontrolle

    Polleit bezeichnet eine solche Politik als Zinskontrolle. Und das ist nichts Neues. Wie hart beispielsweise Sparer getroffen werden, die auf Staatsanleihen setzen, rechnet Polleit am Beispiel der USA vor: Die Regierung beauftragte im Jahr 1942 die US-Zentralbank (Fed), die Rendite für amerikanische Staatsanleihen auf einem politisch erwünschten, niedrigen Niveau festzuzurren: auf rund 0,4 Prozent für kurzlaufende Schatzwechsel und auf etwa 2,5 Prozent für langlaufende Staatsanleihen. So wollten die Amerikaner die Kosten für den Zweiten Weltkrieg drücken, die vor allem durch Kredite finanziert wurden.

    Sobald die Renditen der Anleihen stiegen und die Preise im Gegenzug fielen, schlug die Fed zu. Und zwar so lange, bis die Renditen der Anleihen wieder auf das politisch gewünschte Niveau abgesunken waren. Und wie finanzierte sich die Kauforgie?

    Richtig: Die Fed warf die Notenpresse an und pumpte frisches Geld in den Kreislauf. Die Geldmenge stieg an und trieb die Preise in die Höhe.

    Ein Teufelskreis für Sparer: Die Regierung warf immer neue Papiere auf den Markt, die Fed kaufte immer mehr davon auf, um die Renditen zu drücken - und die Sparer bezahlten das mit einer negativen Realverzinsung. Wer Staatsanleihen kaufte, machte also ein Verlustgeschäft.

    Polleit wettert: „Von 1942 bis 1951 schwand die Kaufkraft des US-Dollar um mehr als 40 Prozent.“ Die Finanzierung der Staatsschulden durch das Gelddrucken endete erst Anfang der 1950er-Jahre.

    Freigiebige Zentralbank

    Aktuell geht es in Europa nicht anders zu. Der Grund: Die Europäische Zentralbank (EZB) treibt es seit Jahren so bunt mit den Geldbeuteln der Sparer wie die Fed vor 60 Jahren. Die Zinsen stehen mittlerweile auf dem Rekordtief von 0,05 Prozent. Die Gefahren für Sparer sind klar: Auf dem Sparbuch bei der Sparkasse gibt's aktuell den EZB-Tarif: 0,05 Prozent.

    Das ergibt selbst bei der niedrigen Inflation im Moment eine finanzielle Katastrophe: Die Teuerung in der Euro-Zone lag im September nur bei 0,3 Prozent. Real bleibt für Sparbuch-Sparer also eine negative Verzinsung von 0,25 Prozent. Sie werden enteignet, schleichend, aber stetig, Tag für Tag, Jahr für Jahr. Und bei den Anleihen sieht es nicht besser aus.

    Für zehnjährige Bundesanleihen gibt's seit Kurzem weniger als ein Prozent. Enteignung! Wenn die Inflation nur leicht anzieht, stehen Sparer nackt da, und sie zahlen drauf. Amerika und die Fed lassen grüßen.

    61545279-854x480-1-poster.jpg
    Video: So pompös ist der neue Doppelturm der EZB
    http://www.focus.de/immobilien/video...d_4216012.html

    Enteignung 2: So blechen die Steuerzahler

    Wer kein Mitleid mit den Sparern hat, dem sollte spätestens bei den nächsten Zeilen die Galle hochkommen. Denn als Steuerzahler kommt jeder zur Welt, ob er will oder nicht. Und auch die Steuerzahler blechen für die Zinskontrollpolitik. Polleit warnt davor, dass diese Politik die Marktkräfte ausschalte.

    Das beste Beispiel im Euroraum: die Bankenunion. Sie besteht aus drei Säulen: einer europäischen Bankenaufsicht durch die EZB, einem Abwicklungsmechanismus für Pleitebanken und einer Einlagensicherung für die Euro-Zone (bis 2024 sollen 55 Milliarden Euro in einen Rettungstopf fließen). Der Deutsche Bundestag nickte die Bankenunion im Juni 2013 ab.

    Vordergründig sollen bei einer Pleite Eigentümer und Gläubiger zahlen, aber am Ende der Haftungskaskade steht der Europäische Stabilitätsmechanismus (ESM) - und darin steckt eine Menge deutsches Steuergeld. Im Ernstfall müssen also die Staaten ran. Und dank der ESM-Haftung in ganz Europa: Griechen haften nicht länger allein für griechische Banken, sondern deutsche Steuerzahler für Pleitebanken in ganz Europa. „Die Bankenunion ist eine Haftungsunion“, schimpft Hans-Werner Sinn, Chef des Ifo-Instituts.

    Gefahren des Papiergelds

    Polleit sieht noch viel mehr Probleme: Zunächst einmal sei nicht die mangelnde Regulierung schuld an der Euro-Krise, sondern das ungedeckte Papiergeldsystem. Wenn die EZB nun aber die Banken beaufsichtige, komme es zu Interessenskonflikten. Denn die EZB werde kaum Banken schließen, die sie vorher mit Notkrediten aufgepäppelt hat.

    Wenn Aufsicht und Geldpolitik aus einer Hand kommen, werde die Politik den EZB-Rat noch stärker beeinflussen: Im Endeffekt entscheiden Regierungen, welche Banken überleben dürfen. Und was bedeutet das für die EZB? Sie muss Zahlungsausfälle vermeiden und deswegen die Geldmenge weiter aufblasen und Inflation schüren.

    Gefahr droht auch durch die Einlagensicherung. Polleit fürchtet, dadurch leide der Wettbewerb unter den Banken. Denn die Kreditqualität der Euro-Banken solle de facto vereinheitlicht werden: Beispielsweise sollen Einlagen bei spanischen Banken genauso sicher daherkommen wie bei deutschen Banken. Sonst drohe Kapitalflucht von einer seriösen zur Krisenbank. Also entscheide die Politik, wer gut wirtschaftet, und nicht der Markt.

    Erfolgreiche Banken, die in den Topf einzahlen, würden durch die Marktmanipulation bestraft, Pleitebanken im Gegenzug belohnt. Polleits Fazit: Die Bankenunion ist ein weiterer Schritt in Richtung Staats- und Befehlswirtschaft.

    http://www.focus.de/finanzen/boerse/...d_4222887.html

  3. #3
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    Klimawandel vor Jahr Millionen auf die harte Art:

    Klimatisch kann Steve Brusatte in seiner Jahrmillionen überspannenden Erzählung eine Hölle an die andere reihen – die sich entwickelnden Dinosaurier überleben sie auf ihrem Weg zur Weltherrschaft alle: die furchtbaren Kohlendioxidkonzentrationen des Urkontinents Pangäa, teilweise sechsmal so hoch wie heute, ebenso wie das Auseinanderbrechen der Kontinente, ein zur Insellandschaft überflutetes Europa oder die Teilung Nordamerikas durch ein Binnenmeer (den gewaltigen Tyrannosaurus Rex gab es tatsächlich nur im Wilden Westen).

    Die Legende vom Dino, der sich nicht anpassen konnte, verschwindet in dieser Zusammenschau rasch. Die Dinosaurier, schreibt Brusatte, „entwickelten sich gemeinsam mit einer sich stets verändernden Welt, die von gewaltigen vulkanischen Eruptionen und Asteroideinschlägen erschüttert wurde, in der sich Kontinente bewegten, der Meeresspiegel ständig schwankte und die Temperaturen höchst unberechenbar stiegen und fielen“. Von einer solchen Anpassungsfähigkeit sind Homo sapiens und seine Prothesen heute weit entfernt.

    Als Beleg für eine menschliche Überlegenheit bleibt so nur die Geschichte des Endes von T-Rex und Triceratops, als der todbringende Komet (oder Asteroid) in Yucatán einschlug. Doch selbst dieser Untergang entpuppt sich mit jedem gefiederten Fossil, das gefunden wird, ein Stück mehr als Legende. Ja, siebzig Prozent aller Arten wurden damals ausgelöscht, darunter die meisten Dinosaurier.

    https://www.welt.de/kultur/article18...nosaurier.html

    Ohne Treibhausgase wäre die Erde ein Eisplanet

    https://www.tagesspiegel.de/wissen/r...0116362-2.html

    Und die Erde hat schon größere Wärmeperioden gesehen:

    https://www.tagesspiegel.de/images/t...format1006.jpg


    Schneeball Erde: Die Beinahe-Katastrophe vor 750 Millionen Jahren

    In ihren Ausmaßen wurden diese ersten Eiszeiten aber übertroffen von einer Serie gewaltiger Eiszeiten vor 750 bis 580 Millionen Jahren, bei der das Leben auf der Erde möglicherweise nur knapp seiner Vernichtung entkommen ist. Sie wurden unter dem Namen “Schneeball Erde” (861) populär: Damals sollen selbst Gebiete am Äquator vereist gewesen sein, die Erde wäre nicht blau gewesen, sondern weiß. Diese Eiszeit könnte durch das Zerbrechen des Superkontinents Rodinia mit verursacht worden sein: am neu entstandenen Rücken traten große Mengen Magma aus und hoben den Ozeanboden an, wodurch der Meeresspiegel stieg und große, warme Flachmeere entstanden. Die hierdurch zunehmende Verdunstung brachte erhöhte Niederschlage mit sich, die auf den kleineren Kontinenten größere Festlandflächen erreichten und so zunehmende chemische Gesteinsverwitterung mit sich brachten. Diese könnte zuerst zu einer Algenblüte geführt haben, aber schließlich über die Umwandlung in Bikarbonat (Der Kohlenstoffkreislauf) große Mengen des Treibhausgases Kohlendioxid gebunden haben. Die Erde wurde kühler, und mit wachsenden Eisflächen kam eine sich selbst verstärkende ("positive") Rückkoppelung des Eises dazu: Eis reflektiert das Sonnenlicht, und die Netto-Wärmeeinstrahlung geht zurück. Hat es erst einmal eine gewisse Ausdehnung erreicht, verstärkt sich der Effekt von selbst: Durch die Abkühlung bildet sich noch mehr Eis, schließlich vereist die ganze Erde.

    http://www.oekosystem-erde.de/html/klimageschichte.html

    https://www.tagesspiegel.de/images/t...format1006.jpg

    Ergo: durch das Verbrennen von Fossiler Brennstoff Materialien verhindern wir gerade eine neue Eiszeit und unseren Untergang. Man sollte die Dinge immer von der richtigen Seite sehen um das ganze Ausmaß richtig zu beurteilen. Das ist für viele Menschen auch unbekannt, ist aber so: Die Kleine Eiszeit, hat nichts als Milliarden Schäden hinterlassen. Das viele Wasser auf der Erde kommt daher, weil die Erde sich wie ein Staubsauger verhält und Material aus dem Weltraum anzieht, darunter auch, Meteoriten mit und aus Eis.


    Asteroiden, Meteoroiden, Meteore, Meteoriten, Kometen ... Komet, Ein Himmelskörper, der hauptsächlich aus Eis und Staub besteht.

    http://www.sun.org/de/encyclopedia/a...eorites-comets


    Geschichte: Plötzlicher Klimawandel: Vor 330 Jahren war ganz Europa ein eisiges Reich

    https://www.welt.de/geschichte/artic...ges-Reich.html


    Kleine Eiszeit

    Der Kleinen Eiszeit ging eine Periode voraus, die als mittelalterliche Warmzeit bezeichnet wird. Die Kleine Eiszeit ist inzwischen weltweit nachgewiesen. Regional und zeitlich unterschiedlich gewichtet lagen die Temperaturen während der Kleinen Eiszeit global um bis zu 0,8 K niedriger als während der vorangegangenen Jahrhunderte, in einigen europäischen Regionen auch 1 bis 2 K.[2][3] Während der mittelalterlichen Warmzeit hatte sich unter anderem das Packeis im nördlichen Atlantik nach Norden zurückgezogen und die Landgletscher waren teilweise verschwunden. Diese Erwärmung erlaubte es den Wikingern, Island (seit etwa 870) und Küstenbereiche von Grönland (seit 986) zu besiedeln.

    Mitte des 19. Jahrhunderts drangen in den Alpen zweimal die Gletscher vor und zerstörten Gehöfte und Dörfer. Das Gletscherwachstum während der Kleinen Eiszeit war das stärkste seit der langandauernden Vereisung der letzten Eiszeit.

    https://de.wikipedia.org/wiki/Kleine_Eiszeit


    Das leben unter Tage in Coober Pedy:

    https://youtu.be/0XglSPBLJmw
    Geändert von Luis (13.12.2018 um 20:29 Uhr)

  4. #4

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    Na das ist mal ein wirklich informativer und ausführlicher Bericht zum Thema Klima und beleuchtet das Thema doch irgendwie von einer anderen Seite.

  5. #5
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    Klimawandel gab es schon immer, ohne Klimawandel hätten wir keine Steinkohle

    Zitat Zitat von Mutine Beitrag anzeigen
    Na das ist mal ein wirklich informativer und ausführlicher Bericht zum Thema Klima und beleuchtet das Thema doch irgendwie von einer anderen Seite.
    Schau bitte hier vorbei:

    https://www.boersenforum.de/showthre...ll=1#post69569

  6. #6
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    Schneeball Erde: Erde gefror in kürzester Zeit...

    Schneeball Erde: Katastrophen der Erdgeschichte E02 Planet in Gefahr

    Katastrophen haben das Leben auf der Erde von Anfang an nicht nur begleitet, sondern seine Entwicklung entscheidend geprägt. Die fünfteilige Reihe „Katastrophen der Erdgeschichte" nimmt Sie mit auf eine Zeitreise von der Geburt unseres Heimatplaneten vor 4,5 Milliarden Jahren bis in die Gegenwart.Die Serie zeichnet detailliert und anschaulich nach, wie sich Eiszeiten, Supervulkane und kosmische Bombardements auf die Evolution von Flora und Fauna auswirkten -- und sie erklärt, warum das Leben trotz aller Widrigkeiten immer wieder triumphierte.

    https://youtu.be/L3GQxcaBlOg


    Vor hunderten Millionen vereiste unser Planet völlig. Er wurde wohl innerhalb geologisch kürzester Zeit zum Schneeball.

    von Daniel Lingenhöhl

    Heute, im Zeitalter der Menschen, erscheint es fast unvorstellbar. Doch im Präkambrium vor 750 bis 580 Millionen Jahren fror die Erde tatsächlich mehrfach komplett zu – von den Polen bis zum Äquator. Ein Phänomen, das Geologen heute als »Schneeball Erde« bezeichnen. Vieles von dieser Entwicklung ist noch unverstanden, etwa die Zahl und das gesamte Ausmaß der Vereisungen, was sie ausgelöst hat und wie sie endeten. Ebenfalls unklar ist, wie schnell sich der Planet zu einer Eiskugel wandelte. Eine Arbeit von Scott Maclennan von der Princeton University und seinem Team in »Geology« könnte hier jedoch Antworten liefern. Die Geologen untersuchten dazu eine Felsformation in einer entlegenen Region in Äthiopien, die damals während der Sturtischen Eiszeit vor 717 Millionen Jahren entstanden ist, wie eine Altersdatierung bestätigte.

    https://www.spektrum.de/news/erde-ge...r-zeit/1570128

  7. #7
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    Mission Eiszeit

    Die "Höhlen der Eiszeit-Kunst" auf der Schwäbischen Alb sind Weltkulturerbe - und voller Rätsel.

    Neue wissenschaftliche Methoden bringen Licht ins Dunkel.

    Mehr zur Geschichte im Südwesten: http://www.swr.de/geschichte

    SWR-Kanal abonnieren unter http://bit.ly/ySWR

    https://youtu.be/iEVKY8v3yuw

  8. #8
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    Allgäuer Eiszeit hier im Zeitraffer:

    https://youtu.be/rMm8GyNtj-E?t=1650

    Was hat ein Fingernagel mit den Alpengipfeln zu tun? Was macht ein Käseschmierer?

    Wie wird man Adlerkönig?

    All das hat mit der Geologie des Allgäus zu tun.

    Mehr zur Geschichte im Südwesten: https://www.swr.de/geschichte

    SWR-Kanal abonnieren unter: http://bit.ly/ySWR

  9. #9
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    Deutschlands Supervulkan, größer als gedacht!

    Kohlendioxydaustritte in Seen in Brandenburgs und Mecklenburg-Vorpommerns legen den Verdacht nahe, daß Deutschlands Supervulkan, der Laacher See bei Andernach, größer ist, als bisher angenommen.

    https://youtu.be/AO6xiQp3aa8


    Extremwetter über Europa: die Prophezeiung! : https://youtu.be/RwNEmAv-joo

    Naturkatastrophen lassen den Menschen bis heute Verletzlichkeit und Ohnmacht spüren, denn niemand weiss, wann und wo sie passieren und welche Ausmasse sie annehmen. Selbst die modernste Wissenschaft kann keine verlässlichen Angaben darüber machen. Ihr bleibt nur, mögliche Szenarien zu entwerfen. Die Dokumentation rückt die Wetterphänomene in den Mittelpunkt. Gezeigt wird unter anderem, dass es im Verlauf der letzten 20 Jahre eine Häufung von Extremwetterlagen auch in Europa gegeben hat. Und Wissenschaftler spielen durch, welche Schäden das Wetter in Zukunft noch anrichten könnte.


    Die Nordseite der Alpen versinkt im Schnee während auf der Alpensüdseite heute noch kein Schnee liegt:

    https://www.ras.bz.it/de/webcams/proveis/

    https://www.ras.bz.it/de/webcams/proveis/#&gid=1&pid=1

  10. #10

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    Viele Dinge waren vorher schon bekannt, zb das es nicht möglich ist das Ozonloch jemals wieder überhaupt zu schließen.
    Gut das das Thema hier Abseits der Börse heißt ;)

  11. #11
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    Das Ozonloch hängt mit dem Schuldenloch zusammen...

    Zitat Zitat von Cloudtracer Beitrag anzeigen
    Viele Dinge waren vorher schon bekannt, zb das es nicht möglich ist das Ozonloch jemals wieder überhaupt zu schließen.
    Gut das das Thema hier Abseits der Börse heißt ;)
    Die Erde hat schon viel Meer wie ein Ozonloch gesehen - warum liegen große Kohlevorkommen km tief unter der Erde?

    Die Erdumwälzungen auf unserem Planeten waren vor langer Zeit Gigagroß so dass Kohle km tief in der Erde entstehen konnte.

    https://arksurvivalevolved.zone/atta...us-dossier-png

    https://www.google.com/imgres?imgurl...act=mrc&uact=8

    https://youtu.be/JJ9q-LmtiTw

    Ist das der Klimawandel?

    Und warum schneit es derzeit so viel? Das kann unterschiedliche Gründe haben, meint Kaser. Einerseits ist ein Zusammenhang mit dem Klimawandel möglich. Die durch den Klimawandel erwärmten Meere sowie die veränderten Luftströmungen in der Atmosphäre könnten für dieses Phänomen entscheidend sein. „Im letzten Sommer wurde der Atlantik ungewöhnlich stark erwärmt. Ein stark aufgewärmter Atlantik sowie abgeschwächte Temperatur- und Druckunterschiede zwischen niedrigen und hohen Breiten führen zu Zirkulationsmustern, die ungewöhnlich hohe Niederschläge verursachen können.“

    Zu dieser Erklärung kommen aktuell auch Klimaforscher des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung, wie die Deutsche Presse-Agentur schreibt. Ihnen zufolge spiele im Detail aber auch der Gebirgseffekt eine wichtige Rolle in der Extremwetterlage. „Wir haben gerade eine massive Nord-Anströmung, die über die Nordsee geht, die noch relativ milde Temperaturen für die Jahreszeit hat - da ist das Potenzial für Feuchtigkeit da", so der Potsdamer Klimaforscher Peter Hoffmann gegenüber der dpa. „Diese Windströmung läuft genau gegen die Mittelgebirge und gegen die Alpen.“

    Im Sommer Hochwasser, im Winter Schnee

    https://science.orf.at/stories/2958009/


    Ergo: der viele Schnee wird sicherlich wieder schnell zu viel Wasser abfließen. Die Frühlüngshochwässer Wasserstandsmarken, werden Rekorde brechen und viel Schwimming ist angesagt. Sandsäcke bereitgestellt? https://www.google.com/search?client...eitgestellt%3F

    https://www.tirol.gv.at/umwelt/wald/

    https://www.austrocontrol.at/wetter

    http://www.provinz.bz.it/wetter/home.asp

    http://www.ccca.ac.at/de/home/

    http://www.dlr.de/pa/desktopdefault....476_read-5207/

    https://www.tirol.gv.at/umwelt/wasse...islauf/#c72114

    https://www.meteoschweiz.admin.ch/ho...l?tab=overview

    https://www.mmm.ucar.edu/weather-res...ecasting-model

    http://www.zamg.ac.at/cms/de/topmenu...zamg-innsbruck

    http://www.zamg.ac.at/cms/de/aktuell

    http://acinn.uibk.ac.at/http%3A//img...-collaboration

    Unwetterlage am Sonntag:

    Laut Meteorologen folgt die nächste Unwetterlage in Bayern. In der Nacht zum Sonntag komme eine sehr komplexe Wetterlage auf den Freistaat zu, sagte der Leiter der Regionalen Wetterberatung München des Deutschen Wetterdienstes, Guido Wolz. Massive Tiefausläufer bringen kräftigen Schneefall in den Alpenraum und den Bayerischen Wald. Im Tagesverlauf könne die Schneefallgrenze auf 1200 Meter ansteigen, darunter wird es also regnen.

    Die Schneedecke werde durch den Regen zwar niedriger, erklärte Wolz. Aber die Gefahr wegen Schneemassen auf Dächern werde ansteigen. „Wenn es da rein regnet, wird das Gewicht noch mal erheblich zunehmen“, sagte der Fachmann. „Das könnte recht brenzlig werden.“ In mittleren und höheren Lagen drohten zudem Schneeverwehungen. In den Alpen könnte es mancherorts 10 bis 30 Zentimeter in zwölf Stunden schneien.

    Am Freitag hatten zwar neue Tiefausläufer von Norden Schnee nach Unterfranken gebracht, der im Laufe des Tages Richtung Süden ziehen sollte. Die Mengen seien aber mit 5 bis 10 Zentimeter in den Alpen in der Nacht zum Samstag unkritisch,. „Gemessen an dem, was sich die Tage zuvor abgespielt hatte, ist das nicht nennenswert.“

    Nach dem Einzug der Unwetterfront am Sonntag soll es dann wieder kälter werden, die Schneefallgrenze sinkt den Vorhersagen zufolge auf 600 Meter ab. Laut Wolz sind sehr starke Schneefälle an den Alpen von örtlich bis zu 30 Zentimeter in zwölf Stunden zu erwarten, tagsüber weitere 15 bis 40 Zentimeter. Erst in der Nacht zum Dienstag könnte der Schneefall im Allgäu allmählich abnehmen. Am östlichen Alpenrand wie dem Chiemgau und Berchtesgadener Land sei aber weiter anhaltender Schneefall zu erwarten.

    In Summe könnte in höheren Lagen stellenweise mehr als ein Meter Neuschnee hinzukommen. „Das mag man sich nicht ausmalen, was da noch alles passieren kann“, sagte Wolz. Vor allem die Schneebruchgefahr werde in Höhenlagen extrem zunehmen. Zur Einordnung: Derzeit liegen auf 1500 Metern zwischen anderthalb bis zweieinhalb Metern Schnee. Im Fichtelgebirge seien es 30 Zentimeter, im Bayerischen Wald 70, sagte Wolz. Im Alpenvorland auf Höhe München bis zum Inn seien es 10 bis 30 Zentimeter, im Süden der Landeshauptstadt schon doppelt so viel.

    https://www.welt.de/vermischtes/live...geschneit.html
    Geändert von Luis (11.01.2019 um 10:05 Uhr) Grund: Unwetterlage am Sonntag:

  12. #12
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    Die Ozonschicht wurde vor Millionen Jahren schon einmal zerstört...

    Zitat Zitat von Cloudtracer Beitrag anzeigen
    Viele Dinge waren vorher schon bekannt, zb das es nicht möglich ist das Ozonloch jemals wieder überhaupt zu schließen.
    Gut das das Thema hier Abseits der Börse heißt ;)
    https://youtu.be/dPJakNlj9AA?t=1078

  13. #13
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    Schramberg: Einkaufsmarkt nach Schlammlawine einsturzgefährdet...

    In Schramberg (Schwarzwald) sind am Vormittag enorme Erdmassen einen Hang herunter gerutscht, haben den Eingangsbereich eines Einkaufsmarktes blockiert.

    Der Parkplatz ist mit Geröll, Baumstämmen und Erdmassen bedeckt. Die Feuerwehr ist laut der „Neuen Rottweiler Zeitung“ im Großeinsatz. Der Markt wird bis auf weiteres geschlossen sein, ein Feuerwehrexperte hält ihn für einsturzgefährdet.

    https://youtu.be/C1iJAGJ7UCQ

    https://youtu.be/FpnxSxfyFrg

    https://www.bild.de/news/2019/news/s...5698.bild.html

  14. #14
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    Asteroid "Apophis" könnte bald auf die Erde prallen: 300 Meter Durchmesser

    Forscher haben errechnet, dass der 300-Meter-Brocken in den nächsten fünf Jahrzehnten unserem Planeten immer näher kommt – und sogar einschlagen könnte.

    Apophis wird die Erde am Freitag, dem 13. April 2029 in mehr als 31.000 Kilometer über der Erdoberfläche passieren. Dabei ist er unserem Planeten näher als unsere eigenen geostationären Satelliten. Diese befinden sich in einem Orbit von 35 .786 Kilometern über dem Äquator. Auch am Mond schrammt er nur knapp vorbei (siehe Diashow oben).

    https://www.heute.at/diashow/4046709...a90c009e59.jpg

    Die Nähe zur Erde wird Apophis' Bahn und Eigenrotation erheblich verändern. Das macht auch seine nächsten Besuche so gefährlich. Wissenschaftler haben errechnet, dass der Asteroid Apophis am am 12. April 2068 der Erde so nahe kommen wird, dass die Chance auf einen Einschlag nur noch 1:150.000, das 54-fache eines Lotto-Sechsers, beträgt – und mit jedem weiteren Jahr steigen wird.

    https://www.heute.at/welt/news/story...aeher-45362102

  15. #15
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    Fossilfund in der Antarktis: Der Dino-Opa, der aus der Kälte kam...

    An einem Berg der Antarktis haben Forscher Knochen eines Vorfahren der Dinosaurier gefunden. Der Fund erinnert an eine Zeit, als der Südkontinent noch nicht die Tiefkühltruhe der Erde war - sondern teils von Regenwäldern bedeckt.

    Einst wimmelte es in der Antarktis nur so von Leben. Vor allem an den Küsten gab es dichte Wälder, in denen Insekten durch die warme und feuchte Luft sirrten und größere Tiere das Unterholz bevölkerten. Allein in der Fossiliensammlung des British Antacrtic Survey finden sich 40.000 Fundstücke, die an diese bewegten Zeiten erinnern.

    Antarctanax shackletoni sei so groß wie ein Iguana. Er habe zu den Archosauria gehört und sei damit unter anderem ein früher Vorfahr der Krokodile und Dinosaurier, so Peecook und Kollegen. Mit Hilfe des - allerdings unvollständigen - Fossils sei es möglich, die Entwicklung dieser Arten besser zu verstehen.

    "Je mehr wir über die prähistorische Antarktis wissen, desto wundersamer wird es", sagt Forscher Peecook. "Wir dachten, dass die Tiere dort vergleichbar waren mit denen im südlichen Afrika, weil diese Landmassen damals in der Nähe voneinander lagen. Aber wir finden immer wieder heraus, dass die antarktische Tierwelt verblüffend einzigartig ist."

    Die Forscher fanden das Fossil am Griphite Peak, einem 3260 Meter hohen Berg im Transantarktischen Gebirge. In der dortigen Fremouw-Felsformation hatte es seit den Sechzigern immer wieder einmal Funde von Wirbeltierüberresten gegeben. Diesmal konnten unter anderem Hals- und Rückenwirbel sowie Teile der Extremitäten geborgen werden.

    Das Tier habe vor etwa 250 Millionen Jahren gelebt und sich von Fleisch ernährt. Es habe Insekten, frühe Verwandte der Säugetiere sowie Amphibien gejagt. Damals seien die Temperaturen an der Küste der Antarktis selten unter den Gefrierpunkt gefallen, so die Forscher. Allerdings mussten die Lebewesen der Antarktis auch zu dieser Zeit mit der Polarnacht klarkommen, in der für Monate Dunkelheit herrscht. Besonders für die Pflanzen, die Licht zur Photosynthese brauchen, war das eine extreme Herausforderung.

    Schnelle Evolution nach dem Massenaussterben

    Frühe Fossilfunde aus der Antarktis gibt es schon aus der Zeit von vor 280 Millionen Jahren. Sie stammen damit vor dem großen Massenaussterben an der Perm-Trias-Grenze vor etwa 252 Millionen Jahren. Damals, so sehen es Forscher heute, starben etwa 90 Prozent aller Tierarten im Meer und 70 Proznet der Spezies an Land aus. Das hatte unter anderem mit dem großflächigen Ausstoß von Flutbasalt durch Vulkane in Sibirien und dem damit einhergehenden starken Anstieg der Kohlendioxidkonzentration in der Erdatmosphäre zu tun.

    Der Antarctanax lebte nach dieser Katastrophe. Die Zeit war nach Ansicht von Forschern durch schnelle evolutionäre Veränderungen im Tierreich gekennzeichnet. Viele ökologische Nischen waren nach dem Aussterben älterer Arten frei geworden und konnten nun kurzfristig wieder besetzt werden. Zu den Profiteuren gehörten die Archosauria. Vor dem Massenaussterben hätten die Tiere nur am Äquator gelebt, so Forscher Peecook, später dann auch in der Antarktis.

    Zur planetaren Tiefkühltruhe wurde das Gebiet übrigens durch eine Verschiebung der Meeresströmungen. Seit etwa fünf Millionen ist die Antarktis beinahe komplett vereist.

    http://www.spiegel.de/wissenschaft/n...recom-outbrain

  16. #16
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    Wie das Massensterben der Indianer das Klima veränderte

    Die Eroberung Amerikas kostete rund 90 Prozent der Ureinwohner das Leben. Auf Flächen von der Größe Frankreichs breitete sich Vegetation aus, die viel Kohlendioxid aufsaugte. Mit offenbar einschneidenden Folgen für das globale Klima.

    Als Christoph Kolumbus 1492 seinen Fuß auf amerikanischen Boden setzte, sollen zwischen 8,4 und 112,6 Millionen Menschen in der Neuen Welt gelebt haben. Zwischen diesen extremen Schätzungen nehmen Historiker inzwischen einen Mittelwert von 54 Millionen an. Die Londoner Forscher haben für ihre Studie 60,5 Millionen angesetzt, ungefähr ein Zehntel der damaligen Weltbevölkerung.

    Die brutalen Eroberungskriege, der kulturelle Kollaps und die folgende Versklavung, vor allem aber die Krankheitserreger wie Pocken und Masern, die die Spanier und Portugiesen mitbrachten und gegen die Bewohner Amerikas keine Antikörper besaßen, reduzierten diese Zahl innerhalb weniger Generationen um rund 90 Prozent. In Haiti etwa lebten um 1492 noch bis zu 300.000 Indígenas, 30 Jahre später waren es nur noch 16.000, weshalb die neuen Herren umgehend darangingen, die Lücken mit Sklaven aus Afrika aufzufüllen. Diese wurden aber nicht in großflächigem Ackerbau, sondern vor allem im Bergbau und auf Plantagen für Zuckerrohr eingesetzt.

    Das Londoner Team schätzt, dass die präkolumbischen Zivilisationen, zu denen große Imperien wie die der Inka im Anden-Raum und der Azteken in Mexiko gehörten, rund 56 Millionen Hektar Land bewirtschafteten. Das entspricht ungefähr der Größe Frankreichs. Dieses Land wurde beinahe schlagartig nicht mehr bebaut und umgehend von natürlicher Vegetation in Besitz genommen. Zugleich wurde die Brandrodung drastisch eingeschränkt, die zuvor den Kohlendioxidausstoß angetrieben hatte.

    Bäume und Pflanzen saugten geradezu große Mengen des Kohlendioxids aus der Atmosphäre. Die Forscher gehen von einer Abnahme von sieben bis zehn ppm (parts per million) aus, das bedeutet, dass aus einer Million Teilchen Luft sieben bis zehn Teilchen des Gases verschwanden, das heute für die globale Klimaerwärmung verantwortlich gemacht wird. Zum Vergleich: Durch die menschlichen Emissionen steigt der Anteil des Kohlendioxids in der Luft gegenwärtig pro Jahr um knapp drei ppm. Im 16. Jahrhundert wurde also eine große Menge Kohlendioxid der Atmosphäre entzogen, sagt Co-Autor Mark Maslin.

    https://www.welt.de/geschichte/artic...e-Eiszeit.html


    Vor 330 Jahren war ganz Europa ein eisiges Reich:

    Lange Winter und kurze, kühle Sommer: Im 17. Jahrhundert änderte sich das Klima in Europa dramatisch. Hungersnöte waren die Folge. Der Historiker Philipp Blom hat erforscht, wie der Kontinent die „Kleine Eiszeit“ überlebte.

    https://www.welt.de/geschichte/artic...ges-Reich.html

  17. #17
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    Die Dürre ist wieder da!

    Erst war es Dorit. Jetzt kommt Erika. Hochdruckgebiet folgt auf Hochdruckgebiet. Und ja, es kommt uns bekannt vor!

    Das kennen wir doch schon aus dem sehr trockenen Jahr 2018. Damals folgte ein Hoch auf das nächste Hoch. Die Tiefs kommen daher nicht bis zu uns voran. Die Folge: Es gab viel zu wenig Niederschlag!

    „Die Dürre ist wieder da. Es ist für die Jahreszeit viel zu warm, zu sonnig und zu trocken. In den nächsten zehn Tagen fällt kaum Niederschlag“, sagt Diplom-Meteorologe Dominik Jung vom Wetterportal wetter.net zu BILD.

    https://www.bild.de/news/wetter/wett...0948.bild.html

  18. #18
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    Bei mir regnet es aber schon den ganzen Vormittag reichlich.
    Wetterprofis eben.
    Ich bin schon froh, wenn die Experten bei den Vorhersagen für die nächsten 24-48h halbwegs verläßlich sind.
    Alle anderen Prophezeihungen sind meist Kaffeesatzleserei.
    Aber wenn das ein Prof. Dr. Dr. met. von sich gibt, dann erstarrt der Politiker und die Oma im Pflegeheim vor Ehrfurcht.

  19. #19
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    Wir haben im Süden ein sehr mildes Klima - Heizung ist nur noch bis 10 Uhr an

    Mein Glückwunsch zum Regen, je mehr davon um so besser. Damit kommt man besser über den Sommer 2019 hinweg. Regen bringt Segen.

    https://www.google.com/search?q=Rege...w=1680&bih=917

    Zitat Zitat von LabasRytas Beitrag anzeigen
    Bei mir regnet es aber schon den ganzen Vormittag reichlich.
    Wetterprofis eben.
    Ich bin schon froh, wenn die Experten bei den Vorhersagen für die nächsten 24-48h halbwegs verläßlich sind.
    Alle anderen Prophezeihungen sind meist Kaffeesatzleserei.
    Aber wenn das ein Prof. Dr. Dr. met. von sich gibt, dann erstarrt der Politiker und die Oma im Pflegeheim vor Ehrfurcht.
    Wir haben hier im Süden, und das seit mehr als einer Woche, ein ziemliches trockenes Wetter.
    Nachts-über bis zum Sonnenaufgang liegen die Temperaturen im Minusbereich.

    Sobald die Sonne scheint, steigt die Temperatur scharf an, auf +16 Grad - im Schatten.

    Zwischen Minusgrad und den Plusgraden, haben wir hier eine Temperaturdifferenz von ca. 20 Grad zu verzeichnen.


    Auf den Sommer umgemünzt wären das:

    In den Morgenstunden, wird hier oft eine Temperatur, von +20 Grad gemessen und gegen Mittag wären das dann +40 Grad.

    Der Sommer 2019 wird sicherlich wieder heiß und trocken werden.

    Das wurde für die Hausbesitzer sicherlich rentieren, um das Winterwasser zu speichern, Systernen anzulegen:

    https://www.google.com/search?client...-d&q=systernen


    Wetterorakel: Sommer 2019 wird außergewöhnlich heiß:

    Die Sommer 1911, 1947 und 1983 waren allesamt herausragend heiß. Gemäß des 36-jährigen Zyklus wird auch der Sommer 2019 ein Hitzesommer. Davon gehen jedenfalls unser Kolumnist Kai Zorn und Langzeit-Wetterexperte Ivo Brück aus. Vor allem Juli und August stechen dabei heraus. Ivo Brück untersuchte statistische Zeitreihen von weit über 100 Jahren und stellte verblüffende Zusammenhänge und Wahrscheinlichkeiten von Witterungsperioden fest - sowohl auf Tage als auch auf Monate und Jahre bezogen.

    https://www.wetter.com/videos/kolumn...f7886d8f66017f
    Geändert von Luis (21.02.2019 um 18:53 Uhr)

  20. #20
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    Kräht der Hahn heut auf dem Mist,
    ändert das Wetter oder es bleibt wie es ist...

  21. #21
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    Wetterphänomen El Niño ist zurück...

    Das Wetter ist für die Jahreszeit viel zu warm geworden, dem Hahn auf dem Mist stört das nicht...

    https://youtu.be/k5PcVlaeXVg

    https://youtu.be/rVakKPe3oIY?t=30

    https://de-de.facebook.com/morgenmag...9610081389141/

    Zitat Zitat von Hasi Beitrag anzeigen
    Kräht der Hahn heut auf dem Mist,
    ändert das Wetter oder es bleibt wie es ist...

    Wiederkehrendes WetterphänomenEl Niño ist zurück! Wenn er stärker wird, drohen Naturkatastrophen...

    https://www.merkur.de/bilder/2019/01...jDBSDJ5jef.jpg

    Forscher der NOAA gaben jetzt bekannt, dass 2019 von dem wiederkehrenden Wetterphänomen El Niño beherrscht werden wird. Während derzeit nur mit lokalen Auswirkungen zu rechnen ist, könnten schon bald weltweite Naturkatastrophen folgen.

    Das Wetterphänomen El Niño ist offenbar zurückgekehrt. Das gab das Climate Prediction Center der US-Meeres- und Atmosphärenbehörde (NOAA) jetzt bekannt. Der Anstieg der Wassertemperatur im Pazifik gibt darauf eindeutige Hinweise. Seit Anfang Februar haben die Experten eine Temperaturerwärmung um 0,8 Grad Celsius im Vergleich zum bisherigen Durchschnitt nachgewiesen.

    El Niño ist ein extremes Klimaphänomen, das seit mehr als 150 Jahren in zwei- bis siebenjährigen Abständen zur Umkehr der normalen Wettersituation führt.

    Normalerweise schieben die Passatwinde warmes Pazifikwasser, genauso wie Wolken und Regen vor der Küste Südamerikas in Richtung Asien und Australien. Wehen diese Winde nun nicht mehr stark genug, passiert das nicht mehr und die normalen Wetterphänomene werden auf den Kopf gestellt.

    Extreme Trockenheit und starke Regenfälle sind die Folge

    So leiden Australien, Südostasien und der Südosten Afrikas in einem El Niño-Jahr oft unter extremer Trockenheit, was zu Waldbränden und Buschfeuern führt. Nordafrika wird hingegen von sintflutartigen Regenfällen heimgesucht. In Nordamerika oder auch Europa äußert sich El Niño hingegen durch strengere Winter.

    https://www.focus.de/wissen/klima/el..._10343250.html

  22. #22
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    ... Ich bin überzeugt, die Natur wird das alles schadlos überstehen.
    Ob der Mensch die nächste Eiszeit ohne kalte Füsse überlebt, wird die ferne ferne Zukunft zeigen

  23. #23
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    Die 20-Grad-Marke ist geknackt...

    Eiszeit?

    Nächste Eiszeit?

    Zitat Zitat von Hasi Beitrag anzeigen
    ... Ich bin überzeugt, die Natur wird das alles schadlos überstehen.
    Ob der Mensch die nächste Eiszeit ohne kalte Füsse überlebt, wird die ferne ferne Zukunft zeigen
    Zur Zeit haben wir eine Warmzeit... https://c.nau.ch/i/d8PAy/680/340/tt.jpg

    Laut SRF Meteo ist es im Schnitt drei Grad zu warm: https://www.nau.ch/news/videos/laut-...-warm-65487205

    Momentan sehe es nicht danach aus, dass die Temperaturen einbrechen, so die Meteorologin. «Nächste Woche wird es ähnlich mild», so Balmer.
    Es könne aber immer sein, dass es Mitte März noch mal schneie. «Danach sieht es aber momentan nicht aus.»

    Die 20-Grad-Marke ist geknackt

    In Stabio - im Tessin - wurden am Freitag über 20 Grad gemessen. Der Februar 2019 zeigt sich von seiner schönsten Seite.

    Der Frühling hat die Schweiz weiterhin im Griff. Zum ersten Mal in diesem Jahr wurde die 20-Grad-Marke in der Schweiz geknackt. Hoch Erika sorgt im Tessin für viel Sonnenschein und 20,5 Grad, wie SRF Meteo auf Twitter schreibt. In Stabio und Biasco wurden 20,5, respektive 20,4 Grad gemessen.

    Wie es von Meteonews heisst, könnte die 20 Grad-Marke in der nächsten Woche auch auf der Alpennordseite fallen. Roger Perret sagt: «Mitte der Woche ist das durchaus möglich. Doch eine Garantie abzugeben ist noch schwierig.»

    Am Tag ist der Februar viel zu mild, doch aufgrund der kalten Temperaturen in der Nacht, gehört der Februar nicht zu den wärmsten je gemessenen. «Wir haben zurzeit einen Überschuss von 1,5 Grad», sagt Perret.

    Im März gibt es einen Wechsel

    Bis Ende Februar kann man den Frühling schweizweit in vollen Zügen geniessen. Auch an diesem Wochenende scheint die Sonne. Jedoch geht auch eine starke Brise und die Temperaturen sind knapp bei 10 Grad.

    Anfang März kündigt sich nach den aktuellen Wettermodellen jedoch ein Wechsel an. Dies sei derzeit aber erst ein Trend, heisst es von den Meteorologen.

    https://twitter.com/i/status/1098891703166136320

    https://www.20min.ch/schweiz/news/st...nackt-25366996

  24. #24
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    Starker Sturm und Schnee: Fünf Tote in Italien

    Bei schweren Stürmen in Italien sind am Wochenende fünf Menschen ums Leben gekommen. Besonders betroffen war die Region Latium mit der Hauptstadt Rom. Zu den Todesopfern zählt auch ein 14-Jähriger, berichteten italienische Medien.

    Der Jugendliche hatte gestern die Leiter gehalten, auf die sein Vater geklettert war, um Sturmschäden am Dach ihres Hauses in Capena nahe Rom zu reparieren. Eine Windböe habe dann den Vater erfasst und auf seinen Sohn geschleudert, so dass dieser aufgrund des heftigen Aufpralls ums Leben kam.

    Mehr Videos in news.ORF.at

    Beim Einsturz einer Mauer auf einem Bauernhof in Frosinone starben zwei Menschen um die 70 Jahre, zwei weitere Personen wurden verletzt. Nahe Rom wurde ein 45-jähriger Rumäne von einer Kiefer erschlagen, die auf sein Auto stürzte. Zu den Todesopfern zählt auch ein 30-Jähriger aus Anzio südlich von Rom, der wegen des starken Windes von einem Gabelstapler stürzte und sich dabei tödlich verletzte. Wegen des Sturms und der Gefahr des Einsturzes von Bäumen blieben Parks und Friedhöfe in Rom heute geschlossen.

    Starke Temperatureinbrüche wurden in ganz Italien gemeldet. In der Region Kampanien schneite es, was zu erheblichen Verkehrsproblemen führte.

    https://orf.at/#/stories/3112667/

  25. #25
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    Sonne und bis zu +23 Grad

    Hoch Frauke kratzt am Februar-Rekord

    Fällt am Mittwoch der Topwert von 1900? +++ Mild-Frühling fast in ganz Deutschland

    Wärme im Rücken, den Rekord vor Augen: Hoch Frauke beschert uns einen grandiosen Februar-Frühling. Heute steigen die Temperaturen auf 21 Grad im Westen, fast den ganzen Tag scheint die Sonne. Vielleicht toppen wir sogar den Februar-Rekord: Der steht bei 23,1 Grad, gemessen vor 119 Jahren in Jena.

    https://bilder.bild.de/fotos-skalier...h,c=0.bild.jpg

    Wetterexperte Jung: „Der große Wetterwechsel steht vor der Tür. Es wird zumindest gefühlt ein wirklich krasser Absturz werden.“

    So geht es in den kommenden Tagen weiter

    • Mittwoch: 14 bis 23 Grad, viel Sonnenschein, trocken, wärmster Tag des bisherigen Jahres
    • Donnerstag: 13 bis 19 Grad, erst freundlich, später aus Westen Wolken, noch trocken

    https://www.bild.de/news/wetter/wett...6904.bild.html


    Februar mit Sonnenschein und Vogelsang macht dem Bauern Angst und Bang.

    Im Februar hat's der Bauer lieber, der Wolf schaut zum Fenster rein, als die Sonne.

    Ist der Februar sehr warm, friert man Ostern bis in den Darm.

    Erklärung: Die Bauernregel drückt die Sorge der Bauern aus, dass die nach einem milden Februar schon sprießenden Knospen und Triebe durch Fröste im Frühjahr gefährdet sein können. Der Zusammenhang zwischen einem milden Februar und nachfolgender kalter Witterung bis zu Ostern konnte aber statistisch nicht bestätigt werden. Zusätzlich fällt das Osterfest von Jahr zu Jahr zeitlich verschoben. Dadurch ist die mögliche Temperaturspanne zu Ostern in Deutschland sehr groß: Es sind sowohl bereits sommerliche Temperaturen mit bis zu 30 Grad möglich, als auch späte Kälterückfälle mit einer Schneedecke.


    Die stärkste Aussage lässt sind in Bezug auf den Niederschlag machen: Ist es zwischen 20. und 23. Februar trocken, fällt mit 90-prozentiger Wahrscheinlichkeit bis Ende März weniger Regen als im Durchschnitt.

    https://www.wetter.de/bauernregeln/februar.html

    (mehr dazu bei www.wetter.de)


    Der Februar ist zu mild, zu trocken und viel zu sonnig:

    https://bazonline.ch/panorama/vermis...story/27053543

  26. #26

  27. #27
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    Alabama: Mehr als 20 Tote durch Tornados in den USA

    Eine Serie von Wirbelstürmen hat im Südosten der USA mindestens 23 Menschen das Leben gekostet. Vor allem der US-Bundesstaat Alabama wurde von den Tornados schwer getroffen. Die Zahl der Todesopfer könnte steigen, einige Menschen werden noch vermisst.

    „Leider wirkt es so, als wenn diese Zahl noch weiter steigen wird“, so der Sheriff von Lee County in Alabama, Jay Jones, am späten Sonntagabend (Ortszeit) gegenüber dem örtlichen Fernsehsender WSFA 12. Unter den Todesopfern sind auch Kinder, hinzu kommen mehrere Schwerverletzte und Vermisste.

    Neben Alabama wurden auch Gebiete im benachbarten Georgia von den Tornados getroffen, die laut Nationalem Wetterdienst auf Windgeschwindigkeiten von bis zu 218 Kilometern pro Stunde kamen. Die Rede war von rund einem Dutzend Wirbelstürmen in beiden Staaten. Besonders hart traf es die Gemeinde Beauregard, aus der starke Schäden gemeldet wurden.

    Die Behörden hatten zwar eine Warnung vor gefährlichen Tornados erlassen und die Bewohnerinnen und Bewohner der Gegend zu äußerster Vorsicht angehalten. Doch die Warnungen gingen teils ins Leere. Auch US-Präsident Donald Trump meldete sich über Twitter zu Wort und rief dazu auf, sich für weitere Wirbelstürme zu wappnen.

    Laut dem Wetterdienst hatte der erste Tornado, der Lee County traf, einen Durchmesser von fast einem Kilometer. Aufnahmen vom Ort des Geschehens zeigten zerstörte Häuser, entwurzelte Bäume und mit Trümmern übersäte Straßen. Nahe der Stadt Smiths Station stürzte ein Mobilfunkmast auf eine vierspurige Schnellstraße. In Tausenden Haushalten fiel der Strom aus. Allein im benachbarten Georgia hatten 21.000 Menschen keinen Strom, so eine Sprecherin des Stromanbieters Georgia Power.

    Die Rettungskräfte waren mit einem Großaufgebot im Einsatz. Ihre Bergungsarbeiten und die Suche nach Opfern wurden jedoch durch die einbrechende Dunkelheit erschwert. Eingesetzt wurden laut Sheriff Jones auch Drohnen mit Wärmebildkameras. „Die Herausforderung ist das schiere Volumen der Trümmer, wo sich die Häuser befanden“, so Jones gegenüber CNN. Er habe noch nie mehr Schäden gesehen, sagte Jones.

    Der Rechtsmediziner von Lee County, Bill Harris, sagte WSFA 12, dass die Einsatzkräfte zu einigen der betroffenen Ortschaften wegen der chaotischen Lage noch gar nicht durchdringen konnten. Einige Verletzte seien von Lastwagenfahrern aus der Gefahrenzone gebracht worden. „Das ist ein Tag der Zerstörung für Lee County“, sagte Harris. „Ich kann mich nicht erinnern, dass wir zu meinen Lebzeiten schon einmal eine solche Lage mit Massen an Opfern gehabt hätten.“

    Das East Alabama Medical Center in Lee County schrieb in einer Aussendung, dass mehr als 40 Menschen wegen des Tornados behandelt werden. Man rechne mit weiteren Patientinnen und Patienten, einige Betroffene mussten in andere Krankenhäuser verlegt werden.

    Die Gouverneurin von Alabama, Kay Ivey, warnte die Bevölkerung, dass weiterhin mit extremem Wetter zu rechnen ist. Der Notstand, der bereits am 23. Februar ausgerufen wurde, werde verlängert. „Unsere Gedanken sind bei denen, die ihr Leben in den Stürmen verloren haben, die heute Lee County getroffen haben“, schrieb Ivey auf Twitter. „Ich bete für ihre Familien und alle, deren Häuser oder Geschäfte betroffen waren.“

    https://orf.at/stories/3113816/

  28. #28
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    Forscher wandeln Kohlendioxid wieder in Kohle um

    Wenn Kohle verbrennt, entsteht Kohlendioxid. Nun ist es Forschern erstmals gelungen, den Vorgang bei Raumtemperatur wieder rückgängig zu machen. Ihre Technik könnte beim Klimaschutz helfen.

    Mithilfe von flüssigen Metallen als Katalysator haben Forscher aus Kohlendioxid (CO2) Kohle hergestellt.

    Damit binden sie das Treibhausgas in einem Feststoff. Der Versuch lief bei Raumtemperatur ab und könnte somit künftig helfen, der Atmosphäre entzogenes CO2 in großem Umfang zu lagern.

    Um sicherzustellen, dass sich die Erde bis zum Jahr 2050 höchstens um 1,5 Grad gegenüber dem vorindustriellen Niveau erwärmt, müssen laut dem Weltklimarat IPCC nicht nur Emissionen eingespart, sondern der Atmosphäre muss auch aktiv CO2 entzogen werden. Kürzlich hat in Großbritannien die erste industrielle Anlage begonnen, Kohlendioxid aus der Luft zu ziehen. Die große Frage ist aber vor allem, wie der Stoff anschließend gelagert werden soll.

    Mit bisherigen Technologien ist es möglich, CO2 zu komprimieren und in eine Flüssigkeit umzuwandeln. Anschließend könnte es dann unterirdisch verwahrt werden. In der Praxis wird das bislang allerdings nicht umgesetzt, weil es teuer ist, weil es technische Hürden und Umweltbedenken gibt. CO2 bei Raumtemperatur in Kohle umzuwandeln, ist dagegen ein neuer Ansatz.

    "Wir können zwar die Zeit nicht zurückdrehen", sagt Torben Daeneke von der RMIT University im australischen Melbourne. "Aber CO2 in Kohle zurückzuverwandeln und im Boden zu vergraben, ist ein bisschen, als würde man Emissionen ungeschehen machen."

    Abfallprodukte nützlich für Superkondensatoren

    Gemeinsam mit Erstautorin Dorna Esrafilzadeh und Kollegen hat er einen flüssigen Metall-Katalysator entwickelt, der Elektrizität sehr gut leitet und das CO2 dabei chemisch umwandelt. Die Forscher lösen das CO2 dazu in einer Elektrolytlösung, die mit einer kleinen Menge flüssigem Metall vermischt wird. Dann geben sie Strom auf die Flüssigkeit.

    Das CO2 entwickelt sich bei dem Verfahren langsam zu Flocken aus Kohlenstoff (C), die sich vom flüssigen Metall an der Oberfläche lösen. So könne kontinuierlich neues CO2 in festen Kohlenstoff umgewandelt werden, berichten die Forscher im Fachmagazin "Nature Communications". Bislang war das nur bei extrem hohen Temperaturen möglich und damit für eine industrielle Anwendung ungünstig.

    Esrafilzadeh arbeitet auch an Konzepten, wie sich die Abfallprodukte aus der Reaktion nutzen ließen. Statt ihn vollständig unter der Erdoberfläche zu vergraben, könne der Kohlenstoff etwa als Elektrode verwendet werden.

    "Ein Nebeneffekt der Reaktion ist, dass der Kohlenstoff elektrische Ladung speichern kann. Als Superkondensator könnte er sich künftig etwa als Bauteil von Elektroautos eigenen", erklärt die Forscherin. Außerdem entstehe bei der Reaktion synthetischer Treibstoff, der industriell genutzt werden könne.

    "Mit dem flüssigen Metall als Katalysator haben wir gezeigt, dass es möglich ist, CO2 bei Raumtemperatur zurück in Kohle zu überführen. Die Reaktion ist sehr effizient und funktioniert auch bei großen Mengen", sagt Torben Daeneke. Um die Technik industriell anwenden zu können, sei trotzdem noch Forschung nötig.

    http://www.spiegel.de/wissenschaft/t...a-1255348.html


    Klima rewind: Wissenschaftler drehen Kohlendioxid zurück in Kohle

    Neue Technik kann CO2 aus Gas in feste Teilchen aus Kohlenstoff effizient umwandeln

    RMIT University

    Forscher haben flüssige Metalle verwendet, um Kohlendioxid zurück in feste Kohle zu verwandeln, in einem weltweit ersten Durchbruch, der unseren Ansatz zur Kohlenstoffabscheidung und -speicherung verwandeln könnte.

    Das Forscherteam unter Leitung von RMIT University in Melbourne, Australien, hat eine neue Technik entwickelt, die effizient CO2 aus einem Gas in feste Teilchen aus Kohlenstoff umwandeln können.

    Veröffentlicht in der Zeitschrift Nature Communications bietet die Forschung einen alternativen Weg für sicher und dauerhaft das Treibhausgas aus der Atmosphäre zu entfernen.

    Aktuelle Technologien für die Kohlenstoffabscheidung und -speicherung Fokus auf CO2 in flüssiger Form komprimiert, um es zu einer geeigneten Stelle zu transportieren und unterirdisch einzuspritzen.

    Aber die Umsetzung ist um Wirtschaftlichkeit und Umweltbedenken über mögliche Lecks aus den Lagerstellen durch technische Herausforderungen, Probleme behindert.

    RMIT-Forscher Dr. Torben Daeneke sagte CO2 in einen festen Umwandlung könnte ein nachhaltiger Ansatz.

    „Während wir nicht buchstäblich kann die Zeit zurückdrehen, Kohlendioxid zurück in Kohle drehen und wieder in den Boden vergraben ist ein bisschen wie die Emissionen Uhr Zurückspulen“ Daeneke, ein Australian Research Council DECRA Fellow, sagte.

    „Bis heute hat nur CO2 in einen festen bei extrem hohen Temperaturen umgewandelt worden, es industriell unrentabel machen.

    „Durch die Verwendung von flüssigen Metallen als Katalysator, haben wir es möglich ist gezeigt das Gas wieder in Kohlenstoff bei Raumtemperatur, in einem Prozess zu verwandeln, die effizient und skalierbar ist.

    „Während mehr Forschung getan werden muss, dann ist es ein entscheidender erster Schritt, um die Zugabe von fester Speicherung von Kohlenstoff.“

    Wie die Kohlenstoff-Umbauarbeiten

    Lead-Autor, Dr. Dorna Esrafilzadeh, wissenschaftliche Mitarbeiter des Vizekanzlers in RMIT School of Engineering, entwickelt, um die elektrochemische Technik zur Erfassung und atmosphärische CO2 zu umwandeln festes Kohlenstoff speicherbar.

    So wandeln CO2 entwarfen die Forscher einen flüssigen Metallkatalysator mit spezifischen Oberflächeneigenschaften, die es extrem effizienter Strom bei der Durchführung, während die Oberfläche chemisch aktiviert wird.

    Das Kohlendioxid wird in einem Becherglas mit einer Elektrolytflüssigkeit und eine kleine Menge des flüssigen Metalls, der mit einem elektrischen Strom geladen wird dann gefüllt gelöst.

    Die CO2 umwandelt langsam in feste Flocken von Kohlenstoff, der aus der flüssigen Metalloberfläche natürlich abgelöst werden, die kontinuierliche Herstellung von kohlenstoffhaltigem Feststoff ermöglicht wird.

    Esrafilzadeh wobei der Kohlenstoff auch als Elektrode verwendet werden könnte hergestellt.

    „Ein positiver Nebeneffekt des Verfahrens ist, dass der Kohlenstoff elektrische Ladung halten kann, zu einem Superkondensator, so könnte es möglicherweise als Komponente in zukünftigen Fahrzeugen verwendet werden.“

    „Das Verfahren erzeugt auch synthetischen Kraftstoff als ein Nebenprodukt, das auch industrielle Anwendungen haben könnte.“

    Die Forschung wurde an der RMIT der Micronano Research Facility und die RMIT Mikroskopie und Mikroanalyse der Einrichtung durchgeführt, mit dem leitenden Prüfarzt, Ehren RMIT und ARC Laureate Fellow, Professor Kourosh Kalantar-Zadeh (jetzt UNSW).

    Die Forschung wird von der Australian Research Council Centre for Future Low-Energy Electronics Technologies (FLEET) und der ARC Center of Excellence für Electromaterials Science (ACES) unterstützt.

    Die Zusammenarbeit beteiligten Forscher aus Deutschland (Universität Münster), China (Nanjing University of Aeronautics and Astronautics), den USA (North Carolina State University) und Australien (UNSW, University of Wollongong, Monash University, QUT).

    Das Papier ist in der veröffentlichten Nature Communications ( „Raumtemperatur CO2 - Reduktion zu festen Kohlenstoffarten auf flüssige Metalle mit atomar dünnen Cerdioxid interfaces“, DOI: 10.1038 / s41467-019-08824-8).

    https://www.eurekalert.org/pub_relea...-crs022219.php

    https://www.google.com/search?client...%C3%BCckdrehen

    https://www.google.com/search?q=Fors...w=1393&bih=895
    Geändert von Luis (06.03.2019 um 21:57 Uhr)

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    Raumtemperatur CO 2 Reduktion zu festen Kohlenstoffarten auf flüssige Metalle

    mit atomar dünnen Cerdioxid Schnittstellen:

    Dorna Esrafilzadeh ,Haben AVABEL ,Dschalili Rouhollah ,Paul Atkin, Jaecheol Choi ,Benjamin J. Carey, Robert Brkljača ,Anthony P. O'Mullane ,Michael D. Dickey ,David L. Offizier ,Douglas R. MacFarlane ,Torben Daeneke &Kourosh Kalantar-Zadeh

    Nature Communications Volumen 10 , Artikelnummer: 865 ( 2019 ) | Download Citation
    Abstrakt

    Negative Kohlenstoff Emissionstechnologien sind entscheidend für die Zukunft stabiles Klima zu gewährleisten. Jedoch ist der gasförmige Zustand von CO 2 hat eine Herausforderung die unbestimmte Speicherung dieses Treibhausgas machen. Hierbei haben wir einen Flüssigmetall - Elektrokatalysator , die metallischen elementaren Cer - Nanopartikel enthält, die die elektrochemische Reduktion von CO erleichtert 2 bis geschichteter feste kohlen Spezies, auf einem niedriges Potential von -310 Einsetzen mV vs CO 2 / C. Wir nutzten die Bildung eines Ceroxid-Katalysators bei der flüssigen Metall / Elektrolyt - Grenzfläche, die zusammen mit Cer - Nanopartikel, die Raumtemperatur Reduktion von CO befördert 2. Aufgrund der Hemmung der van der Waals-Adhäsion an der Flüssigkeitsgrenzfläche wurde die Elektrode bemerkenswert resistent gegen Verkokung von fester kohlenstoffhaltiger Spezies verursachte Deaktivierung. Die so hergestellten festen kohlenstoffhaltigen Materialien können zur Herstellung von Hochleistungskondensator-Elektroden verwendet werden. Insgesamt ist dieses flüssige Metall aktiviert elektro Prozess bei Raumtemperatur in einer tragfähigen negativen Emissionstechnologie führen.

    Einführung

    Aktuelle Prognosen für Treibhausgasemissionen und die globale Erwärmung deuten darauf hin , dass negative Emissionstechnologien , welche aktiv die Entfernung von CO 2 aus der Atmosphäre wird wahrscheinlich zu einer Notwendigkeit geworden ein stabiles Klima für künftige Generationen zu schaffen , 1 , 2 .

    Erfassen von CO 2 für die unterirdische Lagerung sind seit Jahrzehnten diskutiert worden, jedoch technische Herausforderungen und Bedenken rund um mögliche Lecks Umsetzung behindert 3 . Chemische Umwandlung von CO 2 in nicht-flüchtige Produkte, die einen permanenten Speicher Lösung bieten könnte, kann als Alternative in Betracht gezogen werden Stoffwechselweg 1 . Reduzierung des CO 2 zu Mehrwert Chemikalien , die entweder als Brennstoffe verwendet werden können für sich oder als Rohstoff für die chemische Industrie erneuerbare Energiequellen nutzen, wurde als ein ideales Ergebnis für eine kohlenstoffneutral Zukunft identifiziert. Jedoch ist die außerordentliche Skala von Kohlendioxid - Emissionen mit einer geschätzten 40 Gt CO 2 (Giga-Tonnen CO 2) Wird derzeit jährlich emittiert und insgesamt anthropogenen CO emittierten 2 Masse in der Größenordnung von 1000s Gt CO 2 , Zweifel an der Möglichkeit der Suche nach geeigneten Wert-Produkte , die vollständig aktuellen und vergangenen Treibhausgasemissionen mildern 3 . Stattdessen negativen Emissionstechnologien , die anthropogenen CO emittiert konvertieren 2 in feste Produkte , die für unbestimmte Lagerung geeignet sind , wird erwartet , dass bei der Stabilisierung des globalen Klimas eine entscheidende Rolle spielen, sobald der aktuelle Übergang der Wirtschaft der Welt zu klimaneutralen Energiequellen abgeschlossen ist.

    Um effektiv Lagerung zu erleichtern, sollen die reduzierten Produkte Feststoffe sein , um versehentliche Freisetzung in die Umwelt zu vermeiden. Dementsprechend sollte der ideale Katalysator die Reduktion von CO ermöglichen 2 zu elementaren Kohlenstoff - Materialien bei hohen thermodynamischer Prozesseffizienz, wodurch die Verbrennung von fossilen Brennstoffen bei minimalem Energieverbrauch umzukehren.

    CO 2 ist ein bemerkenswert stabiles Molekül und damit die Gestaltung von CO 2 Reduktion Elektrokatalysatoren, die bei niedrigem Überpotential und bei Raumtemperatur arbeiten , ist eine Herausforderung. Zwei dominante Ansätze wurden bisher verfolgt, wo CO 2 entweder in seinem gasförmigen Zustand bei hohen Temperatur verringert wird , 4 , 5 oder gelöstes CO 2 wird elektrokatalytisch reduziert in einer flüssigen Umgebung 6 , 7 , 8 . Die gasförmige Strecke beruht typischerweise auf Oxid - Katalysatoren , die CO reduzieren können 2 zu CO bei hohen Temperaturen 4 , 5. Alternativ Flüssigelektrolyt-Basis Elektrochemie verwendet werden kann eine Reihe von kleinen Molekülen , einschließlich CO, C herzustellen 2 H 4 , CH 4 , HCO 2 H und CH 3 OH 6 , 9 , 10 , 11 . Während diese Moleküle von kommerzieller Bedeutung für die chemische Industrie sind, sind sie nicht geeignet , wenn die unbestimmte Entfernung von CO 2 aus der Atmosphäre auf der Gt - Skala das Hauptziel ist, da sie auch flüchtig, potent Schadstoffe sind.

    Die Reduktion von CO 2 zu festen Produkten ist eine Herausforderung, da jedes Produkt die Katalysatoroberfläche durch van der Waals - Adhäsion abdecken kann, die Blockierung des Zugangs zu dem Katalysator katalytisch aktiven Zentren und verursachen Schäden in einem Verfahren , wie Verkoken bekannt 12 . Der Begriff der Kokerei beschreibt die Bildung von kohlenstoffhaltigen Materialien, die auf die Oberfläche des Katalysators haften , und die katalytische Aktivität abnehmen 13 . Als solches gilt der Begriff in seiner gemeinsamen Verwendung auf dem Gebiet der Katalyse , als (a) kohlenstoffhaltige Materialien erzeugt werden , und (b) diese Materialien an die Oberfläche haften. Kürzlich eingeführte Flüssigmetall (LM) -basierte Katalysatoren wurden bemerkenswert resistent gegenüber Desaktivierung durch Verkokung gezeigt werden 12. Die flüssige Natur des Katalysators verbietet jegliche erzeugten kohlenstoffhaltigen Materialien aus während des Verlaufs einer Reaktion auf der Oberfläche haften durch die Wirkung des Klebstoffs van der Waals - Kräfte zwischen Eliminieren der Nebenprodukte und der Oberfläche des LM. Als Ergebnis sind LM-basierte Elektrokatalysatoren erwartet , im Idealfall für die kontinuierliche Reduktion von CO geeignet , um 2 zu kohlenstoffhaltigen und graphitischen Produkten, da die Oberflächenhaftung der Produkte und die anschließenden Deaktivierung eine große Herausforderung erwartet werden.

    Gallium-Basis - Legierungen sind ideale Ziele für die Konstruktion von LM-basierten Elektrokatalysatoren , da sie bei Raumtemperatur flüssig bleibt, ist nicht toxisch und in der Lage ist die meisten anderen metallischen Elemente in Konzentrationen geeignet zur Katalyse Auflösen 14 . Darüber hinaus ist der Großteil des LMs frei von Sauerstoff, um die Stabilisierung des pyrophoren Elements ermöglicht, wie Seltenerdmetalle 15 , das zuvor für CO konnte nicht in Betracht gezogen wird 2 - Katalyse in ihrem nullwertigen Zustand. Die metallische Natur dieser Flüssigkeiten sorgt auch für hervorragende Leitfähigkeit , die von entscheidender Bedeutung ist , wenn elektro Prozesse der Gestaltung 14. Gemeinsame mit niedrigem Schmelzpunkt Gallium - Legierungen, wie beispielsweise die eutektische Mischung aus Ga, In und Sn, die hierin als Galinstan bezeichnet werden , haben sich jedoch als ziemlich inaktiv Katalysatoren gefunden wurde , wenn für Prozesse untersucht, wie etwa elektrochemische Wasserstoffentwicklung und CO 2 Reduktion, was zu einem diese Legierungen weitgehend unerforscht für solche Anwendungen sind 14 , 16 , 17 . Interessanterweise kann die Oberfläche der LMs effektiv durch Legieren mit anderen metallischen Elementen abgestimmt werden 14 , 15 . Wenn komplexe Legierungen mehrere metallische Elemente sind so konzipiert, das Grenzflächen - Oxid des LM enthält , wird durch das Oxid dominiert, die die größte Verringerung der freien Gibbs-Energie liefert 15. Diese Oxide bilden typischerweise atomar dünne, zweidimensionale (2D) Grenzschichten 15 .

    In dieser Arbeit zeigen wir , dass dieses Phänomen ausgenutzt werden kann , hochaktive Elektrokatalysatoren für CO zu erzeugen , 2 - Reduktion. Ceriumhaltigen LM wurde als elektrokatalytische System verwendet, erfolgreich CO Umwandlung von 2 zu kohlenstoffhaltigen und graphitischen Produkten bei Raumtemperatur. Hier wird die Reduktion von Ce 3+ metallischem Ce 0 an einer LM - Elektrode tritt bei vergleichsweise niedrigen Potentialen , die in unmittelbarer Nähe der Standardreduktionspotentiale des CO 2 / CO und CO 2 / C Paare 18 , 19 , 20 . Der Zugang zu Ce 0kann auch Katalyse Wege ermöglichen , die bisher nicht zugänglich waren, aufgrund der pyrophoren Natur von Ce. Interessanterweise scheint die inkorporierte Ce in Form von Nanopartikeln, die den katalytischen Prozess zu verbessern , werden gefunden. In Kombination machen diese Eigenschaften LM-Cer (LMCe) als interessantes Ziel für die Gestaltung von effizienten CO 2 Reduktion Elektrokatalysatoren . Hier zeigen wir die hocheffiziente Reduzierung von CO 2 zu festen Kohlenstoff auf dieses Schnittstelle des Materials.
    Ergebnisse

    Die elektrochemische Umwandlung von CO 2 unter Verwendung von LMs

    Synthese von unterschiedlichen Gewichtsanteilen von metallischem Cer (0,5, 1,0 und 3,0 Gew%) in flüssige Galinstan wurde unter Verwendung eines mechanischen Legieren Ansatz durchgeführt (siehe Verfahren). Cerium enthaltende LM wurde geschaffen, da Ceroxide CO zu reduzieren , sind bekannt 2 zu CO über die Ce 3+ -Ce 4+ Zyklus 4 , 5 . Cerium Löslichkeit in flüssigem Gallium und seine Legierungen wird erwartet , zwischen 0,1 und 0,5 wt% sein, während Ce 2 O 3 wird erwartet , dass die LM - Oberfläche zu beherrschen, als eine 2D - Ebene, unter atmosphärischen Umgebungsbedingungen aufgrund der hohen Reaktivität von Cer im Vergleich auf die Bestandteile von Galinstan, und dem bekannten Oxidationsmechanismus von metallischem Cer, die auf die anfängliche Bildung Ce führen2 O 3 an der Metall-Luft - Grenzfläche 15 , 21 , 22 .

    Die elektrochemische Reduktion von CO 2 LMCe Katalysatoren und reine LM (Kontrolle) wurde in einer Dimethylformamid (DMF) basierende Elektrolyten, aufgrund der hohen Löslichkeit von CO durchgeführt , 2 in dem Lösungsmittel 6 . Linear Sweep Voltammetrie (LSV) wurden durchgeführt unter Verwendung von entweder CO 2 oder N 2 (Kontrolle) gesättigte Elektrolyten (Fig. 1a ).
    Fig. 1
    Fig. 1

    Eigenschaften von CO 2 Reduktion durch den LMCe Elektrokatalysator . ein lineares Abtast - Voltammogramm (LSV) von Galinstan mit verschiedenen Konzentrationen von Ce in 0,1 M Tetrabutylammonium - hexafluorophosphat gemessen (TBAPF 6 ) und 2 MH 2 O in Dimethylformamid (DMF) in N 2 und CO 2 gesättigt Elektrolyten. Inset zeigt eine vergrößerte Ansicht. b Chrono-Amperometrie Ergebnisse der flüssigen und festen Galinstan Gallium mit 3% Ce gemessen bei -3 V vs. Ag / Ag + in CO 2 gesättigt Elektrolyten. Inset zeigt chrono-Amperometrie Ergebnis einer flüssigen Galinstan Legierung enthaltend 3 Gew% Ce (LMCe3%) bei -2 V vs. Ag / Ag + in CO2 gesättigte Elektrolyten. Bitte beachten Sie die Faradaysche Wirkungsgrad für die verschiedene Produkte bei -2 und -3 V vs. Ag / Ag + , die in gezeigt wird , c . c Faradaysche Wirkungsgrad von LMCe3% für die Produktion von CO, H 2 , und festes kohlehaltiges Material bei entsprechenden Potentialen gemessen in CO 2 gesättigt Elektrolyten. Der Faradaysche Wirkungsgrad für das kohlenstoffhaltige Material wurde über einen Abzug Prozess bestimmt. Bitte beachten Sie die Methoden - Abschnitt für weitere Details

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    Der Cer-haltige Legierungen konnte erhebliche Stromdichten und sehr niedrige kennzeichnete Einsetzen Potentiale unterstützen (bis zu -310 mV vs. CO 2 / C) in Gegenwart von CO 2 . Das Kontrollexperiment durchgeführt in N 2 Atmosphäre ergab vernachlässigbare Stromdichten (Fig. 1a ). Aufeinanderfolgende Zyklen des Elektrolyten mit N Sättigen 2 und CO 2 wurden durchgeführt (Supplementary Fig. 1 ) und eine signifikante Stromdichte wurde nur beobachtet , wenn die elektrochemischen Tests in CO durchgeführt wurden 2 gesättigte Elektrolyten, was zeigt , dass die beobachteten elektrochemischen Prozesse sind das Ergebnis von die Anwesenheit des gelösten CO 2. Die Versuche wurden wiederholbar und in der Nähe sein , um identische Stromdichten finden sich in mehreren aufeinanderfolgenden Zyklen beobachtet. Die niedrigen Stromdichten für N 2 gesättigt Elektrolyte zeigen auch an, dass die Wasserstoffentwicklungsreaktion, die ein kompetitiver Prozess zu CO 2 Reduktion, eine relativ hohe Überspannung auf der LMCe Elektrode aufweist.

    Ein weiteres Kontrollexperiment führte zu einer typischen CO leitender 2 Reduktions - Reaktion in einem anderen Lösungsmittel, während auch ein N ausgeführt 2 gesättigt und CO 2 freien Elektrolyt-basiertes Kontrollexperiment (Supplementary Fig. 2 ). Wenn Acetonitril verwendet wurde, wurde ein ähnliches Verhalten wie bei dem DMF-Basis Experiment beobachtet, was darauf hinweist , daß die Lösungsmittel wahrscheinlich nicht an der Reaktion teilnehmen.

    In Übereinstimmung mit früheren Arbeiten wurde ursprünglich Galinstan findet eine eher katalytisch inaktive Elektrode sein 16 . Allerdings erhöhte sich die Aktivität der Legierung durch die Zugabe von elementarem Cer zu der Metallschmelze. Die beobachtete Stromdichte korreliert mit zunehmendem Cergehalt, und der Beginn Potential für die aktivste LMCe3% Elektrode wurde gefunden effektiv -310 mV vs. CO zu 2 / C (Fig. 1a -inset und Ergänzungs Fig. 3 ). Während des Experiments wurde die Gasentwicklung bei höheren angelegten Potentialen beobachtet, was gasförmige Produkte. Die Inaktivität der Cer-frei LM Elektrode in CO 2 gesättigt Elektrolyte unterstreicht die Bedeutung von Cer zum katalytischen Prozess.

    Charakterisierung von kohlenstoffhaltigen Materialien

    Wenn CO 2 vorlag in dem Elektrolyten und eine Cer enthaltenden Legierung verwendet wurde, kann kohlenstoffhaltiges Material hergestellt werden , das in dem Elektrolyten nach längerer Elektrolyse (Supplementary Fig. Schwarz Treibgut gebildet 4 ). Das Produkt wurde zur weiteren Analyse gesammelt und gereinigt. Transmissionselektronenmikroskopie (TEM, Fig. 2b und Ergänzungs Fig. 5 ) und Rasterelektronenmikroskopie (SEM, Ergänzender Fig. 6 ) Analyse dieser Partikel zeigte das Auftreten von kleinen agglomerierten flache Platten. Hochauflösende TEM (HRTEM) -Bildgebung und ausgewählte Bereich Elektronenbeugung (SAED) Untersuchungen zeigten , eine amorphe Struktur, was darauf hindeutet Atomabstände (0,34 nm) , die mit amorphem Kohlenstoff (Fig. 2b ) 23 . Rasterkraftmikroskopie (AFM, Ergänzender Fig. 7 ) Analyse des erzeugten kohlenstoffhaltigen Nanoplättchen gefunden eine typische Dicke von 3 nm. Fourier - Infrarot (FTIR) -Spektroskopie - Transformation (Fig. 2a und Ergänzungs Fig. 8 ) in Kombination mit dem Raman - Spektroskopie (Fig. 2a ) bestätigt , dass das feste Produkt in die Tat überwiegend aus kohlenstoffhaltigen Materialien 19 . In ähnlicher Weise zeigt das Raman - Spektrum intensive, breite Merkmale bei 1332 und 1601 cm -1 , die aus amorphen Kohlenstoff Folien charakteristisch sind 23. Weiterhin energie dispersive X-ray (EDX) -Analyse ergab , daß das Material überwiegend aus Kohlenstoff und Sauerstoff zusammengesetzt ist, mit geringen Mengen der Metallspezies vorhanden (Fig. 2b -bottom Einsatz und Ergänzungs Fig. 9 ).
    Fig. 2
    Fig. 2

    Charakterisierung von kohlenstoffhaltigen Materialien. ein Fourier - Infrarot (FTIR) -Spektrum der isolierten kohlenstoffhaltigen Materialien, mit intensiven FTIR - Absorptionslinien bei 832 und 1475 cm - Transformation -1 , die von C = C - Bindungen kennzeichnend ist. b Hochauflösende Transmissionselektronenmikroskopie (HRTEM) Bild der isolierten geschichteter kohlenstoffhaltiger Materialien (Maßstab, 5 nm) mit ausgewähltem Bereich Elektronenbeugung (SAED) Bild (Nebenbild, Maßstabsbalken 5 1 / nm) und Elementzusammensetzung bestimmt durch EDS ( Einsatz). c Raman - spektroskopische Messung von kohlenstoffhaltigen Materialien auf einer flüssige Galinstan Legierung , die 3 Gew% Ce (LMCe3%) Oberfläche nach dem elektrochemischen Reduktion in CO 2 und N 2gesättigte Elektrolyten bei 0 und -1,5 V gegen Ag / Ag gemessen + . Kleines Bild: Blick auf den Raman - Peaks bei 409 und 465 cm vergrößert -1 . d Operando Raman - Spektren der LMCe3% Oberfläche während der Elektrokatalyse zu den angegebenen Potentiale

    Bild in voller Größe

    Die Elementaranalyse der Produkte Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS) wurde in Übereinstimmung mit den EDX Ergebnissen mit den erzeugten kohlenstoffhaltigen Materialien unter Verwendung werden hauptsächlich aus Kohlenstoff (84,49 at.%) , Während enthält 14,99 at.% Von Sauerstoff (Supplementary Tabelle 1 ) . Kleine Mengen von Sn sind vorhanden und sind mit Rest LM wahrscheinlich verbunden ist, die nicht erfolgreich während des Aufarbeitungsverfahrens entfernt wurde. Eine detaillierte Analyse der C1 s Region des XPS - Spektrum (Supplementary Fig. 10 ) zeigte , dass die kohlenstoffhaltigen Materialien enthält überwiegend C-C und C = C - Bindungen, während ein großer Anteil der kovalent gebundenen Sauerstoff enthält. FTIR - Analyse (Fig. 2a) Zeigte auch die Anwesenheit von C-H und C-O-H-Einheiten. Als solches des erhaltene Produkt wird mit einer typischen Dicke von 3 nm als amorphem kohlenstoffhaltigem Nanoschichten am besten beschrieben.

    Insgesamt ist das Fehlen eines Stromantwort in dem N 2 zeigen , Kontrollexperiment, zusammen mit den isolierten kohlenstoffhaltigen Produkten , dass der elektrochemische Prozess an der LMCe3% Elektrode fähig war, gasförmigen CO Umwandlung 2 nur bei einem niedrigen Einsetzen Potential in festes amorphes kohlenstoffhaltiges -Nanoschichten -310 mV vs. CO 2 / C, was bemerkenswert ist , wenn die Stabilität des CO Berücksichtigung 2 - Moleküls. Die Kontrollexperimente (Supplementary den Fig. 1 - 3), Mit einer sorgfältigen experimentellen Design kombiniert wird , erlaubt das Katalysatormaterial ausschließlich sowie den Elektrolyt als potentielle Quellen der kohlenstoffhaltigen Materialien. Das entwickelte Prozess bei Raumtemperatur auftrat, während zuvor entwickelten Elektrokatalysatoren nur CO umgewandelt wurden gefunden 2 in feste Produkte, wie Kohlenstoff - Nanoröhrchen, bei sehr hohen Temperaturen (über 600 ° C) 24 , 25 . Ein Vergleich des Einsetzens Potential und über Potenzial für verschiedene CO 2 Reduktions - Reaktionen in nicht-wässrigen Lösungen (was zu gasförmigen und flüssigen Produkte) in Ergänzungstabelle präsentiert 2 .

    Charakterisierung des katalytischen Prozesses

    Eine detaillierte Analyse der elektrochemischen Prozesse , die an der Elektrode LMCe3% auftrat , wurde durchgeführt und die Faradaysche Effizienzen für verschiedene Produkte in verschiedenen Potentiale wurden bestimmt (Fig. 1c ). Die Gaschromatographie wurde die gasförmigen Produkte zu analysieren eingesetzt. Der Faradaysche Wirkungsgrad für das kohlenstoffhaltige Produkt über einen Abzug Prozess aufgrund der mit der gravimetrischen Analyse kleiner Mengen von Produkten , die während der Elektrolyse erzeugt werden (siehe Diskussion im Methodenteil) , die Herausforderungen bestimmt. Als solches ist der ermittelte Wirkungsgrad eine obere Schätzung. Jedoch elektrochemischen Messungen in Stickstoff gesättigt Elektrolyten (Fig. 1a) Legt nahe , dass alle parasitären Prozesse (zB Oberflächenoxid reduction), und Nebenreaktionen , die auftreten können, in ihrer Größe begrenzt sind , und eine geringe Wirkung auf dem geschätzten faradischen Wirkungsgrad hätten. Die Messungen zeigten , daß festes kohlenstoffhaltiges Material das dominante Produkt bei niedrigen Potentialen waren (Faradaysche Wirkungsgrad ~ 75% über den Potentialbereich -1,8 bis -2.0 V gegen Ag / Ag + ), während Kohlenmonoxid bei höheren negativen Potentialen dominant wird.

    Die Herstellung von CO bei negativeren Potentialen tritt wahrscheinlich auf einen separaten Prozess. Der niedrige Potentialbereich des Tafel - Plot (Supplementary Fig. 11 ) zeigt einen deutlichen langsamen Prozess, der zur Reduktion von CO auftritt 2 zu kohlenstoffhaltigen Materialien. Moderate Mengen Wasserstoff wurden als Nebenprodukt erzeugt. Kernspinresonanz (NMR) -Spektroskopie wurde an den Elektrolyten durchgeführt und zeigte , dass kleine organische Moleküle wurden nicht (Supplementary Fig produziert. 12). Das Vorhandensein von zwei parallelen katalytischen Prozessen, die kohlenstoffhaltige Kohlenstoff in einem Fall und gasförmige Produkte in der zweiten Instanz erzeugt, macht die Bestimmung eines Überpotential für die ausschließliche Produktion von kohlenstoffhaltiger Material erzeugende Reaktion schwierig. Daher wurde hier verwendete das Einsetzen Potential für die kohlenstoffhaltige Material Herstellungsverfahren.

    Das entwickelte LMCe Katalysator wurde beobachtet , entweder in dem höheren Potentialbereich während der fortgesetzten Elektrolyse Experimente stabil sein, in denen Gasprodukte dominant sind (Fig. 1b ) oder der niedrige Potentialbereich, in dem festen Materialien hergestellt wurden (Fig. 1b -inset). Zum Vergleich wurde eine Legierung betrug 97% Gallium und 3% Cer enthält , synthetisiert werden , die bei Raumtemperatur fest blieb. Zwar zeigte die feste Elektrode anfänglich ähnliche katalytische Aktivität bei der CO 2 Elektrolyse (Fig. 1b) Sank die Leistung schnell aufgrund von Verkokung, Hervorhebung , daß der flüssige Zustand der Elektrode für den Dauerbetrieb von entscheidender Bedeutung ist . Die außergewöhnliche Stabilität der Flüssigelektrode kann mit dem Mangel an van der Waals - Adhäsion auf der Flüssigkeitsoberfläche in Verbindung gebracht wird 12 , 14 . Diese Beobachtung führt zu dem Schluss , dass die Prozesse, die bei der Deaktivierung in kohlenstoffhaltigen Produkten resultieren assoziiert über Verkokung an festen Katalysatoren können zum kontinuierlichen Umwandlung von CO genutzt werden 2 in feste Produkte auf LM - Elektroden.

    Operando Raman - Spektroskopie wurde durchgeführt , um den Betätigungsmechanismus des Katalysators zu verdeutlichen. Figur 2d zeigt das Raman - Spektrum der LMCe Oberfläche in den CO 2 gesättigt Elektrolyten ohne Potential angelegt. Hier ist der Peak bei 409 cm -1 ist von besonderer Bedeutung , da ist es charakteristisch für die Ce 2 O 3 26 , was bestätigt , dass die Oberfläche der LM enthält signifikante Mengen an Ce 3+ -Ionen. Dies ist in sehr guter Übereinstimmung mit XPS Messungen der LMCe Oberfläche (Supplementary Fig. 13 ). Die Beobachtung von Ce 2 O 3an der LM / Luft - Grenzfläche ist mit Oxidationsstudien auf metallisches Cer konsistent, die Ce zunächst oxidierte zu bilden 2 O 3 , die dann an CeO teilweise umwandelt 2 nach längerer Exposition gegenüber Luft (Tage) 27 .

    Bei der Anwendung eines reduktives Potential entstehen zusätzliche Peaks bei 465, 1332 und 1601 cm -1 zurückzuführen auf die Bildung von CeO 2 und amorphe Kohlenstoffspezies bzw. 23 , 28 . Wenn ein N 2 gesättigt Elektrolyt verwendet wurde, keine neuen Peaks Raman entstanden, was bestätigt , dass die spektralen Veränderungen aufgrund der CO waren 2 Reaktions Reduktion (siehe auch Ergänzungs Gespräche für weitere Details ).

    Die Anwesenheit von festen Kohlenstoffarten , die aufgrund einer elektrochemischen Reduktionsprozess und die Entstehung von CeO entstand 2 , die aus der Oxidation von Ce resultierten 2 O 3 zu CeO 2 zeigten kritische Einblicke in den katalytischen Mechanismus.

    Die Oberfläche des LMCe Katalysator wurde anfänglich durch Ce dominiert 2 O 3 bei Raumtemperatur. Wenn ein ausreichend negatives elektrochemisches Potential angelegt wurde, wurde ein Teil der Oberfläche Ce 2 O 3 zu elementarem Ce verringert. Elektrochemische Untersuchungen an der LM - Elektrode zeigten , daß der Beginn der Ce 3+ Reduktion auf Ce 0 erfolgt bei -1.2 V vs. Ag / Ag + (Supplementary Fig. 14 ), die an den mit dem Beginn LMCe Potential der elektrokatalytischen Reaktion koinzidiert Katalysator. Während Elektrokatalyse nullwertigen Cer - Atomen, die hergestellt wurden, sind in der Lage zur Reaktion mit CO 2in einem Vierelektronenprozesse, was zur Bildung von CeO 2 und kohlenstoffhaltigen Produkten.

    Durch das reduktive Potential angelegt, das CeO 2 wurde wieder zu elementarem Ce kontinuierlich reduziert , das den katalytischen Prozess gefahren. Dies korreliert mit dem Prinzip des incipient wasserhaltiges Oxid Adatom Mediators (IHOAM) Modells der Elektrokatalyse 29 . Das Verfahren kann durch die chemischen Reaktionen 1-5 beschrieben. Reaktionen 1-4 sind vorgeschlagen an der Arbeitselektrode (Fig. Auftreten 3 ), wobei die Reaktion 5 Sauerstoffentwicklungsreaktion an der Gegenelektrode beschreibt.
    2C e( G A L in n s t eine n )+11/2die2 ( a i r )→2C e2die3
    (1)
    2C e2die3+3H2Die +6und−→2C e(0)+6O H−
    (2)
    C e(0)+ C O2→CeO2+C
    (3)
    C s O2+2H2Die +4und−→Ce+4O H−
    (4)
    4O H−→O2+2H2Die +4und−
    (5)
    Fig. 3
    Fig. 3

    Schematische Darstellung des katalytischen Prozesses. Das vorgeschlagene Verfahren basiert auf operando Raman - Messungen, enthält es präkatalytischen Reaktionen und den katalytischen Zyklus für die CO 2 Reduktion zu amorphen Kohlenstoff Blättern. Das Bild wird von den Autoren erstellt
    Bild in voller Größe

    Cerium hat eine Löslichkeitsgrenze zwischen 0,1 und 0,5 Gew% in flüssigem Gallium 22 . Bedenkt man, dass 3 Gew% Ce in LM zu dem leistungsstärksten Katalysator führt trotz Überschreiten wurde die Löslichkeitsgrenze, eine weitere Analyse erforderlich. HRTEM - Analyse von LMCe Tröpfchen (Fig. 4 ) zeigte die Bildung einer 2D - Zeroxid - Schicht mit einer Dicke von ~ 1,7 nm auf der Oberfläche LM. Ferner ist es auch ersichtlich , daß der Überschuß Ce in Form von metallischen Nanopartikeln vorhanden ist, die innerhalb des LM eingebettet sind. Analyse der interatomaren Abstände in HRTEM - Bildern unter Verwendung von schnellen Fourier - Transformation (FFT) ergab , dass die kristalline Feststoff im Innern des LM elementares ist Ce 30. Die Bildung von Ce - Nanopartikel ist bemerkenswert aufgrund der pyrophoren Natur des Elements. Ihre Entstehung wird aktiviert , da die sauerstofffreien Umgebung innerhalb des LM. Das Vorhandensein dieses festen Einschlüssen erleichtert das katalytische Verfahren , indem sie als Ce Quelle in der Nähe der Grenzfläche (Fig. Dien 4 ).
    Fig. 4
    Fig. 4

    Eigenschaften von Ceroxid - Nanopartikel. ein TEM - Bild eines LMCe3% Nanotröpfchen mit Massiv elementarem Cer Nanopartikel eingekapselt und eine atomar dünne Schicht aus Zeroxid (Maßstab, 10 nm). b FFT Bild des kristallinen Abschnitts (Maßstabsbalken 5 1 / nm). c HRTEM Bild wurden die Gitterparameter indexiert elementares Cer (Maßstab 2 nm) 30
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    Elektrodenherstellung aus kohlenstoffhaltigen Materialien

    Die isolierten festen kohlenstoffhaltigen Materialien , gekennzeichnet mit einer hochporösen Oberbau als Ergebnis einer agglomerierten plättchenförmigen Morphologie (Fig. 2b , Ergänzender des Fig. 5 und 6 ). Um ein Beispiel zu zeigen , für die Anwendung der Nebenprodukte Folglich wurde das gesammelte kohlenstoffhaltige Produkt in einen Kondensator mit zwei Elektroden hergestellt. Die maximale Kapazität von 250 F g -1 wurde bei 10 mV aufgezeichnet s -1 , die auf einige der besten Leistung auf Kohlenstoff basierenden Superkondensatoren in wässrigen Elektrolyten vergleichbar ist 31. Diese Beobachtungen legen die entwickelte Syntheseroute zu den wettbewerbsfähigsten Techniken für die Herstellung von Hochleistungs - Elektrodenmaterialien unter Verwendung von Low-Cost - Vorläufern unter Umgebungsbedingungen (Fig. 5 ).
    Fig. 5
    Fig. 5

    Supercapacitor Verhalten von kohlenstoffhaltigen Materialien aus CO gesammelt 2 - Konvertierung. Cyclovoltammogramme von einem Doppelschichtkondensator aus synthetisierten kohlenstoffhaltigen Materialien in H fabriziert 2 SO 4 (1 M) Elektrolyt. Berechnete spezifische Kapazität des Kondensators an verschiedenen Abtastgeschwindigkeiten (kleines Bild)
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    Im Fall einer künftigen Groß Annahme des entwickelten Verfahrens in der Form einer negativen Emissionstechnologie, wobei ein Teil der erzeugten kohlenstoffhaltigen Materialien kann die Anwendung als Elektrodenmaterialien für Energiespeicheranwendungen finden; Während jede erzeugte CO können als Einsatzmaterial für die weitere industrielle Verfahren verwendet werden.
    Diskussion

    Das Verfahren nutzt hier skizziert LMs Cer enthält , das 2D - Grenzflächen - Ceriumoxid verfügt über die Raumtemperatur kontinuierliche elektrokatalytischen Reduktion von CO zu ermöglichen 2 an fester Kohlenstoff - Spezies auf ein sehr niedrigen Einsetzen Potential (-1,2 V gegen Ag / Ag + ; -310 mV vs . CO 2 / C). Die festen kohlenstoffhaltigen Materialien sind speicherbar, wodurch eine negative CO 2Emissionstechnologie, wenn sie durch erneuerbare Energiequellen angetrieben. Darüber hinaus bei höheren angelegten Potentialen, wurde CO erzeugt, das eine wertvolle Vorstufe für eine Vielzahl von Industriechemikalien und synthetischen Kraftstoffen ist. Der Katalysator war bemerkenswert resistent gegen Verkokung Desaktivierung aufgrund des flüssigen Zustand der Elektrode, was zu einem begrenzten van der Waals-Kräften zwischen der Elektrode und dem kohlenstoffhaltigen Produkt. Die Anwesenheit von metallischem Cer Nanopartikel innerhalb der Legierung, oberhalb der Löslichkeitsgrenze war signifikant die Leistung der Elektrokatalysatoren zu verbessern. Zukünftige Arbeiten können sowohl Elektroden- und Elektrolyten Design nutzen weiterhin die Aktivität des Katalysators zu erhöhen. Optimierung des Verfahrens wird wahrscheinlich auch die Selektivität des Katalysators verbessern. Darüber hinaus wird für die Endanwendung, Nanotröpfchen und Filme ultradünnen LM wahrscheinlich verwendet werden würde Oberfläche zu verbessern. In Anbetracht der kurzen Versorgung einiger der Metalle, wie in, die Verwendung von höheren Schmelz Ga-Ce-Basis-Legierungen, die nur relativ reichlich vorhandenen Elemente enthalten, können für weitere Werke in Betracht gezogen werden, vorausgesetzt, dass die Katalyse über dem Schmelzpunkt der durchgeführt wird, die Legierung.

    Insgesamt sind die Ergebnisse zu erwarten führen zu erheblicher Zukunft arbeitet, inspirierend innovative LM-basierte Katalysator-Design für eine Vielzahl von industriellen Prozessen, aber auch selektive und High-Performance-Reaktion Designs ermöglicht, die die vollen Nutzen aus dem flüssigen Zustand von Metallelektroden in Anspruch nehmen.

    Methods

    Galinstan und LMCe Vorbereitung

    Eutektische Ga In Sn - Legierung (Galinstan) wurde zur Herstellung von LM Mischungen als Basis LM verwendet , die während dieser Studie verwendet wurden. 99,99% Gallium, Indium 99,99% und Zinn 99,9% wurden von Roto Metals Inc. als Vorläufer für Galinstan gekauft. Galinstan wurde im Hause hergestellt vorher etablierten Methoden 15um, um unbekannte Zusatzstoffe zu vermeiden, die in kommerziellen Galinstan häufig vorhanden sind. Galinstan wurde durch Schmelzen von 68,5 Gew% Gallium synthetisiert, 21,5 Gew% Indium und 10 Gew% Zinn in einem Becherglas auf einer Heizplatte bei 250 ° C. Nach dem vollständigen Schmelzen wurde die flüssige Legierung abkühlen auf Raumtemperatur abkühlen. Jegliche Oberflächenoxide, die während des Schmelzprozesses gebildet haben, wurden durch Transferieren des hergestellten LM aus dem Becherglas in einen Vorratsbehälter mit einer Pipette entfernt, indem sorgfältig das Metall aus der Flüssigkeitsmasse nimmt, so dass die oxidierte Oberfläche zurück.

    Um die Cer-enthaltende katalytische Mischungen, Cer - Pulver (99,9% Spuren Seltenerdmetalle Basis, Sigma-Aldrich) wurde zu produzieren in Konzentrationen von 0,5, 1 und 3 Gew% in einer N Galinstan 2 Glove - Box. Die Mischungen wurden unter Verwendung von Mörser und Pistill gemahlen , bis die Legierung ein glattes, reflektierendes Aussehen entwickelt, die zum vollständigen Auflösung des zugesetzten Cer angegeben. Dieser Prozess dauerte typischerweise 15-30 min. Mechanisches Schleifen Mörser und Pistill führte zum Zusammenbruch der Metallpulver, die Entfernung von vorbestehenden Oberflächenoxiden, während auch die Grenzfläche zwischen Galinstan und Cer zunehmen, effektiv die Auflösung von Cer zu erleichtern.

    Jegliche Oberflächenoxide, die während des Schleifprozesses gebildet haben, aufgrund der Restsauerstoffgehalt im Inneren der Glove-Box kann, wurden durch Überführen des hergestellten LM vom Mörtel in einen Vorratsbehälter mit einer Pipette entfernt, wie oben beschrieben. Die endgültige LMCe Legierungen wurde in versiegelten Phiolen innerhalb der Glove-Box aufbewahrt bis zum Gebrauch. Eine Kontrollprobe wurde unter Verwendung von reinem Gallium und 3 Gew% Ce hergestellt. Das Gallium wurde auf einer heißen Platte geschmolzen (50 ° C) vor der Synthese der Legierung.

    Elektrodenvorbereitung und elektrochemische Messungen

    Die Elektrode wurde durch Insertieren leitfähige Kohlenstofffasern (World Precision Instruments) in einer Glaskapillare mit 0,5 cm der Kohlenstofffaser, hergestellt aus der Kapillare haftet. Die Faser wurde dann in die LMCe Legierung eingeführt und durch das Kapillarrohr innerhalb der flüssigen Schmelze bewegt, wird ein Tropfen der LMCe könnte am Ende des Kapillarrohrs an die Kohlenstofffaser angebracht werden. Es wurde darauf geachtet, dass das Ende der Kohlenstofffaser gewährleisten physikalisch getrennt von der LM / Elektrolyt-Grenzfläche wurde die Kohlefaser als potentielle Kohlenstoffquelle zu beseitigen. Die hohe Oberflächenspannung des LMCe erlaubt das Tröpfchen seine Form während der elektrochemischen Messungen zu erhalten. Das obere Ende des Kapillarröhrchens wurde auf elektrochemische Arbeitsstation unter Verwendung von Kupferband verbunden.

    Für weitere Charakterisierungen und Messungen (dh kontinuierliche Elektrolyse), wurde ein Tropfen von Ga-Ce-Legierung gesammelt, um eine Kunststoffpipette und als Beschichtung auf die gesamten Oberfläche einer Glasplatte unter Verwendung von leitendem, beschichtet mit fluordotiertes Zinnoxid (FTO). Die gesamte Oberfläche des FTO wurde mit LM bedeckt mit Elektrolyten Kontakt von FTO zu vermeiden. Jegliche Messwerte wurden auf der Basis der geometrischen Fläche der LMCe normalisiert Tröpfchen / LMCe beschichteten FTO Oberfläche. Für die Messung der feste Ga-Ce-Legierung beteiligt, wurde das Metall in einem warmen Wasserbad geschmolzen (30 ° C) und auf ein ganzes Blatt von FTO-beschichtetes Glas platziert. Die Probe wurde dann zum Abkühlen auf Raumtemperatur abkühlen und erstarren. Volle Erstarrung der Regel nach 30 Minuten der Abkühlung aufgetreten. Die FTO wurde visuell nach dem Experiment untersucht, enthüllt, dass keine Änderungen aufgetreten auch nach stark reduzierenden Potentiale angelegt wurden. Die minimale Stromdichte, die in der N wurde beobachtet2 Kontrollexperimente hervorzuheben , dass jeder elektrochemischen Prozess, der die FTO Substrat vernachlässigbar ist umfassen.

    Die elektrochemischen Messungen wurden in einer geringen Volumen Dreielektrodenzelle (Pine Forschung Instrumentation, Inc.) mit Arbeits-, Referenz- und Gegenelektrode mit einem Potentiostaten (CHI Instruments Inc., CHI760D) betrieben durch CHI Software-Version 14.04 USA durchgeführt.

    Der Einlass der elektrochemischen Zellen wurde in einen CO angeschlossen 2 Gaszylinder, der CO enthielt 2 mit 99,98% Reinheit (BOC). CO 2 wurde 30 min mit einer hohen Strömungsgeschwindigkeit in den Elektrolyten gespült , bevor ein Experiment durchgeführt wurde. Während der Experimente CO 2 wurde entweder mit einer langsamen Geschwindigkeit in den Elektrolyten oder in den Kopfraum der elektrochemischen Zelle (Chronoamperometrie Messungen) gespült.

    A BASI Pt - Gegenelektrode wurde als Gegenelektrode und eine Silber / Silbernitrat - Bezug (10 mM AgNO verwendet 3 in Acetonitril) diente als Referenz (BASI). Der Elektrolyt enthielt 100 mM Tetrabutylammonium - hexafluorophosphat (TBAPF 6 , Sigma-Aldrich) und 2 MH 2 O in DMF (Sigma-Aldrich) und wurde vor jeder Messung frisch zubereitet.

    Der Elektrolyt wurde für die weitere Analyse gesammelt nach der elektrochemischen Reaktion auftrat. Dies könnte durch das Entfernen des Elektrolyten nahe der Nähe der Elektrode erreicht werden, die visuell identifiziert wurden, die höchste Konzentration des Kohlenstoffpartikels enthalten. Kleiner Tropfen von LM wurde gefunden gelegentlich während dieses Prozesses zu übertragen. Diese LM Einschlüsse werden kann effektiv durch wiederholte Zentrifugation (1 min bei 2000 rcf) entfernt. Zentrifugationsschritte wurden wiederholt, bis keine sichtbaren LM Tröpfchen identifiziert werden konnten. Kohlenstoff-Agglomerate verblieb in dem Elektrolyten suspendiert und wurden weiter analysiert, während die TEM-basierte und SEM-basierte Charakterisierungen.
    Instrumentierung

    LSV - Experimente wurden bei einer Durchlaufgeschwindigkeit von 100 mV / s unter Verwendung der hängenden Tropfen Elektroden durchgeführt. Chronoamperometrie wurde bei konstanten Potentialen entweder -3 V vs. Ag / Ag durchgeführt + oder -2 V vs. Ag / Ag + , wie angegeben.

    Die elektrochemisch erzeugten Gase wurden mittels Gaschromatographie analysiert (GC, Shimadzu, GC-08) mit einem thermischen Leitfähigkeitsdetektor. Die GC wurde mit einer 6-Fuß - Molekularsieb 5 Å - Säule unter Verwendung von Argon als Trägergas ausgestattet. Die Säule wurde bei 90 ° C gehalten , während der Detektor auf 100 ° C für die Analyse erwärmt wurde. CO 2 wurde in einer elektrochemischen Zelle kontinuierlich gespült und abgelassen in das Gas-Probenentnahmekreislauf (5 ml) des GC für die Gasanalyse. Die erzeugten Gase berechnet wurden Eichkurven unter Verwendung von (CO: 6,30 × 1011 Bereich mol -1 , H 2 : 7,32 × 1012 Bereich mol -1 ) bestimmt wird durch bekannte Probevolumen von CO und H 2 Gas (siehe auch Ergänzungs Fig. 15 ).

    Die elektrochemischen Messungen während der GC - Analyse wurden durchgeführt unter Verwendung eines Potentiostaten (CH Instruments, 650D, USA). Die LMCe 3% Legierung tropfen gegossenem FTO auf Glas, die als Arbeitselektrode diente. Ein Platinnetz, getrennt von der Hauptkammer durch eine Glasfritte, wurde als Gegenelektrode und eine Ag / Ag verwendet + (10 mM AgNO 3 in Acetonitril) wurde verwendet als Referenzelektrode. Die Messungen wurden in einer luftdichten drei Elektroden elektrochemische Zelle für alle GC - Experimente durchgeführt. Chronoamperometrie wurde für jedes Potential (-1,8 bis -3,0 V gegen Ag / Ag angewendet + für 20 min in der CO) 2 -gesättigten Elektrolyt. Für jedes Potential wurden frische Arbeitselektroden und Elektrolyten verwendet.

    Während der Messungen, H 2 und CO waren das einzige erfassten erzeugten Gas, wobei kein O 2 Entwicklung beobachtet werden (O 2 wurde auf der Gegenelektrode physikalisch isoliert entwickelt). Keine flüssigen Produkte wurden durch NMR - Spektroskopie nachgewiesen. Der Faradaysche Wirkungsgrad für H 2 und CO - Produktion wurde unter Verwendung der Gleichung berechnet. ( 6 ), wobei Q die Ladung während der Masseelektrolyse geleitet, z ist die Zahl der Elektronen verbraucht , um ein H produzierenden 2 oder CO - Molekül, n ist die Anzahl der Mole des erzeugten H 2 oder CO (bestimmt GC - Analyse unter Verwendung), und Fist der Faraday - Konstante. Der Faradaysche Wirkungsgrad für das kohlenstoffhaltige Material wurde über einen Abzug Prozess bestimmt, da die reichliche Anwesenheit von funktionellen Gruppen innerhalb der kohlenstoffhaltigen Materialien , die die Bestimmung von gerenderten z für dieses Verfahren schwierig, während der hergestellten mg Mengen kohlenstoffhaltiger Produkte anfällig gravimetrische Quantifizierung zu Fehlern führen. Die Herstellung von ausreichenden Mengen an Produkt gravimetrische Analyse zu erleichtern (dh 0,1-1 g) wurde unpraktisch sein bestimmt, da viele Tage der Elektrolyse erforderlich wären , 1 g kohlenstoffhaltigen Produkt bei einer Stromdichte von 1 mA / cm zu erzeugen , 2 bei Verwendung von ein 1 cm 2Elektrode (sogar einen Idealfall einer Vier-Elektronen-Reduktion zu elementarem Kohlenstoff und ein 100% faradischen Wirkungsgrad unter Berücksichtigung). Als solche ist die obige detaillierte Ansatz bestimmt die am besten geeignete sein.

    F a r a d a i ce ffi c i e n c y ( % )= QE x p e r i m e n t ein lQT h e o r e t i c a l× 100 = mit×n×FQ×100

    (6)

    Material und morphologische Charakterisierungen

    Um die erzeugten festen Kohlenstoffspezies zu charakterisieren, wurde der Elektrolyt durch Zentrifugation verarbeitet alle restlichen LM Tröpfchen zu entfernen. Die Lösung wurde das fiel auf ein TEM-Gitter (Lacey Kohlenstoffgitter, Prositech) und das Lösungsmittel wurde verdampfen gelassen. TEM-Aufnahmen wurden unter Verwendung eines JEOL 2100F TEM / STEM durchgeführt (2011) Instrument, ausgestattet mit einem Gatan OneView 4k CCD-Kamera. Die Messungen wurden mit einer 200 keV Beschleunigungsspannung durchgeführt. TEM-Proben von LMs wurden durch Beschallen der LMCe 3% hergestellt Legierung in DMF für 1 min bei einer Beschallungsleistung von 100 W. Der Überstand (nach der Beschallung) wurde direkt auf das TEM-Gitter fallen gelassen und für HRTEM Charakterisierung verwendet.

    A FEI Verios 460L FEGSEM Rasterelektronenmikroskops, ausgestattet mit einem Oxford X-MAX20 EDX-Detektor wurde für die EDX-Analyse der isolierten kohlenstoffhaltigen Materialien verwendet.

    Die Raman - Spektroskopie wurde unter Verwendung eines Horiba Scientific LabRAM HR evolution Raman - Spektrometer mit einer × 100 Objektivlinse, eine 532 - nm - Laserquelle (Intensität 0,45 mW an der Probenposition) und eine 1800 Zeilen pro mm ausgestattet Gitter durchgeführt. Messungen dargestellt in Fig. 2c durch Ausführen Elektrokatalyse erzielt wurden für 20 min bei definierten Potentialen (entweder -1.5 V vs. Ag / Ag + oder bei offener Schaltung (V 0)) in definierten Umgebungen (entweder N 2 oder CO 2 gesättigt Elektrolyte) . Raman - Spektroskopie wurde dann auf der Oberfläche LM durchgeführt (kein Potential angelegt).

    Die Anwesenheit von funktionellen Gruppen in den kohlenstoffhaltigen Materialien wurde mit mikroskopbasierten FTIR-Spektroskopie untersucht. Die Messungen wurden mit dem Spotlight 400 FTIR Imaging System mit Stagecontroller verbunden mit einem PerkinElmer Spectrum 100 FTIR-Spektrometer durchgeführt. Die kohlenstoffhaltigen Produkte wurden identifiziert und gemessen auf dem LM und ein Steuerspektrum auf unberührt LM gemessen von den Daten subtrahiert.

    XPS wurde mit einem Thermo Scientific K-Alpha XPS-Spektrometer durchgeführt, eine monochromatischer Al K & agr; Röntgenquelle mit Photonenenergie von 1486,7 eV und einer Röntgenpunktgröße von 30 bis 400 & mgr; m mit. Die Probe war eine kleine Menge der LMCe 3% Legierung auf einem Si-Substrat verschmiert.

    Lösungszustand NMR - Spektren des Elektrolyten wurden nach längerer CO gesammelt 2 - Reduktion (4 h bei -3 V vs. Ag / Ag + ). Spektren wurden auf einem Agilent DD2 500 MHz NMR - Spektrometer mit einem 5 mm - Sonde ausgestattet erworben. 1 H - NMR - Spektren wurden mit 1024 Abtastungen erfasst. Die Proben wurden sorgfältig analysiert und eine Kapillare , die D 2 O wurde in die NMR - Röhrchen gegeben zum Verriegeln zu ermöglichen. Die Proben wurden unter Verwendung der Rest HDO - Peak (ÖH 4,64) verwiesen.

    Die aktive Schicht der Arbeitselektroden wurde mittels Tropfengießen durch Ablagerung von 5 ug des isolierten kohlenstoffhaltigen Produkts auf Glaskohlenstoffelektroden (BASi) hergestellt. Die kohlenstoffhaltigen Materialien wurden bei -3 V vs. Ag / Ag hergestellten + , so dass ausreichend Produkt nach längerer Elektrolyse von Probenreinigung (siehe oben) , gefolgt herzustellen. Die Doppelschichtkapazität wurde in einer Zwei-Elektroden - Setup unter Verwendung von H unter Verwendung von zyklischer Voltammetrie (CV) mittels einem Potentiostaten (CHI Instruments Inc., CHI760D) untersucht 2 SO 4 (1 M) als Elektrolyt.

    Operando Raman - Spektroskopie

    Um die chemischen Veränderungen während der elektrochemischen Reduktion von CO zu überwachen 2 wurde, Raman - Spektroskopie unter Operation durchgeführt. Eine maßgeschneiderte elektrochemischen Zellen (ABS) wurden im Hause unter Verwendung einer Laser-Fräsmaschine zum Betrieb mit einem 50 × Ziel hergestellt. Die maßgeschneiderte elektrochemische Zelle vorgesehenen Stellen für Zähler, Referenz- und Arbeitselektrode. Die Arbeitselektrode für dieses Experiment wurde auf leitendes Kohlenstoffpapier hergestellt , die auf Maß geschnitten wurden. Die Zelle und bietet daher ein Elektrolytreservoir , das mit einem Einbau 20 × 20 mm konfokale Fluoreszenzmikroskopie Deckglas bedeckt war.

    Der Elektrolyt wurde mit CO gespült 2 (Kontrolle) für 30 min vor jeder elektrochemischen Messung aufgetreten ist , und die Mindestmenge an Elektrolyten wurde verwendet , um alle drei Elektroden zu bedecken. Das Deckglas wurde in einer Art und Weise eingefügt alle Luftblasen expulse. Raman-Messungen wurden unter operando angelegten Potentialen durchgeführt und die Ergebnisse sind in Fig. Gezeigt , 2d .
    Datenverfügbarkeit

    Alle relevanten Daten sind von den Autoren zur Verfügung.
    Zusätzliche Information

    Journal Peer - Review - Informationen: Nature Communications dankt die anonymen Gutachter für ihren Beitrag zum Peer - Review dieser Arbeit.

    Anmerkung des Herausgebers: Springer Natur bleibt neutral in Bezug auf gerichtliche Ansprüche in veröffentlichten Karten und institutionelle Verbindungen.

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    …Chemische Umwandlung von CO 2 in nicht-flüchtige Produkte, die einen permanenten Speicher Lösung bieten könnte, kann als Alternative in Betracht gezogen werden Stoffwechselweg 1 . Reduzierung des CO 2 zu Mehrwert Chemikalien , die entweder als Brennstoffe verwendet werden können für sich oder als Rohstoff für die chemische Industrie erneuerbare Energiequellen nutzen, wurde als ein ideales Ergebnis für eine kohlenstoffneutral Zukunft identifiziert… show this reference in article

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    Erfassen von CO 2 für die unterirdische Lagerung sind seit Jahrzehnten diskutiert worden, jedoch technische Herausforderungen und Bedenken rund um mögliche Lecks Umsetzung behindert 3 . Chemische Umwandlung von CO 2 in nicht-flüchtige Produkte, die einen permanenten Speicher Lösung bieten könnte, kann als Alternative in Betracht gezogen werden Stoffwechselweg 1... zeigen diesen Verweis in Artikel
    …Jedoch ist die außerordentliche Skala von Kohlendioxid - Emissionen mit einer geschätzten 40 Gt CO 2 (Giga-Tonnen CO 2) Wird derzeit jährlich emittiert und insgesamt anthropogenen CO emittierten 2 Masse in der Größenordnung von 1000s Gt CO 2 , Zweifel an der Möglichkeit der Suche nach geeigneten Wert-Produkte , die vollständig aktuellen und vergangenen Treibhausgasemissionen mildern 3 . Stattdessen negativen Emissionstechnologien , die anthropogenen CO emittiert konvertieren 2 in feste Produkte , die für unbestimmte Lagerung geeignet sind , wird erwartet , dass bei der Stabilisierung des globalen Klimas eine entscheidende Rolle spielen, sobald der aktuelle Übergang der Wirtschaft der Welt zu klimaneutralen Energiequellen abgeschlossen ist. show this reference in article

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    …Zwei dominante Ansätze wurden bisher verfolgt, wo CO 2 entweder in seinem gasförmigen Zustand bei hohen Temperatur verringert wird , 4 , 5 oder gelöstes CO 2 wird elektrokatalytisch reduziert in einer flüssigen Umgebung 6 , 7 , 8... zeigen diesen Verweis in Artikel
    …Die gasförmige Strecke beruht typischerweise auf Oxid - Katalysatoren , die CO reduzieren können 2 zu CO bei hohen Temperaturen 4 , 5. Alternativ Flüssigelektrolyt-Basis Elektrochemie verwendet werden kann eine Reihe von kleinen Molekülen , einschließlich CO, C herzustellen 2 H 4 , CH 4 , HCO 2 H und CH 3 OH 6 , 9 , 10 , 11... zeigen diesen Verweis in Artikel
    …Cerium enthaltende LM wurde geschaffen, da Ceroxide CO zu reduzieren , sind bekannt 2 zu CO über die Ce 3+ -Ce 4+ Zyklus 4 , 5 . Cerium Löslichkeit in flüssigem Gallium und seine Legierungen wird erwartet , zwischen 0,1 und 0,5 wt% sein, während Ce 2 O 3 wird erwartet , dass die LM - Oberfläche zu beherrschen, als eine 2D - Ebene, unter atmosphärischen Umgebungsbedingungen aufgrund der hohen Reaktivität von Cer im Vergleich auf die Bestandteile von Galinstan, und dem bekannten Oxidationsmechanismus von metallischem Cer, die auf die anfängliche Bildung Ce führen2 O 3 an der Metall-Luft - Grenzfläche 15 , 21 , 22 . show this reference in article

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    Die elektrochemische Reduktion von CO 2 LMCe Katalysatoren und reine LM (Kontrolle) wurde in einer Dimethylformamid (DMF) basierende Elektrolyten, aufgrund der hohen Löslichkeit von CO durchgeführt , 2 in dem Lösungsmittel 6 . Linear Sweep Voltammetrie (LSV) wurden durchgeführt unter Verwendung von entweder CO 2 oder N 2 (Kontrolle) gesättigte Elektrolyten (Fig. 1a ). show this reference in article

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    Die Reduktion von CO 2 zu festen Produkten ist eine Herausforderung, da jedes Produkt die Katalysatoroberfläche durch van der Waals - Adhäsion abdecken kann, die Blockierung des Zugangs zu dem Katalysator katalytisch aktiven Zentren und verursachen Schäden in einem Verfahren , wie Verkoken bekannt 12 . Der Begriff der Kokerei beschreibt die Bildung von kohlenstoffhaltigen Materialien, die auf die Oberfläche des Katalysators haften , und die katalytische Aktivität abnehmen 13... zeigen diesen Verweis in Artikel
    …Kürzlich eingeführte Flüssigmetall (LM) -basierte Katalysatoren wurden bemerkenswert resistent gegenüber Desaktivierung durch Verkokung gezeigt werden 12. Die flüssige Natur des Katalysators verbietet jegliche erzeugten kohlenstoffhaltigen Materialien aus während des Verlaufs einer Reaktion auf der Oberfläche haften durch die Wirkung des Klebstoffs van der Waals - Kräfte zwischen Eliminieren der Nebenprodukte und der Oberfläche des LM… show this reference in article
    …Die außergewöhnliche Stabilität der Flüssigelektrode kann mit dem Mangel an van der Waals - Adhäsion auf der Flüssigkeitsoberfläche in Verbindung gebracht wird 12 , 14 . Diese Beobachtung führt zu dem Schluss , dass die Prozesse, die bei der Deaktivierung in kohlenstoffhaltigen Produkten resultieren assoziiert über Verkokung an festen Katalysatoren können zum kontinuierlichen Umwandlung von CO genutzt werden 2 in feste Produkte auf LM - Elektroden. show this reference in article

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    …Der Begriff der Kokerei beschreibt die Bildung von kohlenstoffhaltigen Materialien, die auf die Oberfläche des Katalysators haften , und die katalytische Aktivität abnehmen 13 . Als solches gilt der Begriff in seiner gemeinsamen Verwendung auf dem Gebiet der Katalyse , als (a) kohlenstoffhaltige Materialien erzeugt werden , und (b) diese Materialien an die Oberfläche haften… show this reference in article

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    Gallium-Basis - Legierungen sind ideale Ziele für die Konstruktion von LM-basierten Elektrokatalysatoren , da sie bei Raumtemperatur flüssig bleibt, ist nicht toxisch und in der Lage ist die meisten anderen metallischen Elemente in Konzentrationen geeignet zur Katalyse Auflösen 14 . Darüber hinaus ist der Großteil des LMs frei von Sauerstoff, um die Stabilisierung des pyrophoren Elements ermöglicht, wie Seltenerdmetalle 15 , das zuvor für CO konnte nicht in Betracht gezogen wird 2 - Katalyse in ihrem nullwertigen Zustand… show this reference in article
    …Die metallische Natur dieser Flüssigkeiten sorgt auch für hervorragende Leitfähigkeit , die von entscheidender Bedeutung ist , wenn elektro Prozesse der Gestaltung 14. Gemeinsame mit niedrigem Schmelzpunkt Gallium - Legierungen, wie beispielsweise die eutektische Mischung aus Ga, In und Sn, die hierin als Galinstan bezeichnet werden , haben sich jedoch als ziemlich inaktiv Katalysatoren gefunden wurde , wenn für Prozesse untersucht, wie etwa elektrochemische Wasserstoffentwicklung und CO 2 Reduktion, was zu einem diese Legierungen weitgehend unerforscht für solche Anwendungen sind 14 , 16 , 17... zeigen diesen Verweis in Artikel
    …Gemeinsame mit niedrigem Schmelzpunkt Gallium - Legierungen, wie beispielsweise die eutektische Mischung aus Ga, In und Sn, die hierin als Galinstan bezeichnet werden , haben sich jedoch als ziemlich inaktiv Katalysatoren gefunden wurde , wenn für Prozesse untersucht, wie etwa elektrochemische Wasserstoffentwicklung und CO 2 Reduktion, was zu einem diese Legierungen weitgehend unerforscht für solche Anwendungen sind 14 , 16 , 17... zeigen diesen Verweis in Artikel
    …Interessanterweise kann die Oberfläche der LMs effektiv durch Legieren mit anderen metallischen Elementen abgestimmt werden 14 , 15 . Wenn komplexe Legierungen mehrere metallische Elemente sind so konzipiert, das Grenzflächen - Oxid des LM enthält , wird durch das Oxid dominiert, die die größte Verringerung der freien Gibbs-Energie liefert 15... zeigen diesen Verweis in Artikel
    …Die außergewöhnliche Stabilität der Flüssigelektrode kann mit dem Mangel an van der Waals - Adhäsion auf der Flüssigkeitsoberfläche in Verbindung gebracht wird 12 , 14 . Diese Beobachtung führt zu dem Schluss , dass die Prozesse, die bei der Deaktivierung in kohlenstoffhaltigen Produkten resultieren assoziiert über Verkokung an festen Katalysatoren können zum kontinuierlichen Umwandlung von CO genutzt werden 2 in feste Produkte auf LM - Elektroden. show this reference in article

    15.

    Zavabeti, A. et al. Eine flüssige Metall Reaktionsumgebung für die Raumtemperatur - Synthese von atomar dünnen Metalloxiden. Science 358 , 332-335 (2017).


    …Darüber hinaus ist der Großteil des LMs frei von Sauerstoff, um die Stabilisierung des pyrophoren Elements ermöglicht, wie Seltenerdmetalle 15 , das zuvor für CO konnte nicht in Betracht gezogen wird 2 - Katalyse in ihrem nullwertigen Zustand… show this reference in article
    …Interessanterweise kann die Oberfläche der LMs effektiv durch Legieren mit anderen metallischen Elementen abgestimmt werden 14 , 15 . Wenn komplexe Legierungen mehrere metallische Elemente sind so konzipiert, das Grenzflächen - Oxid des LM enthält , wird durch das Oxid dominiert, die die größte Verringerung der freien Gibbs-Energie liefert 15... zeigen diesen Verweis in Artikel
    …Wenn komplexe Legierungen mehrere metallische Elemente sind so konzipiert, das Grenzflächen - Oxid des LM enthält , wird durch das Oxid dominiert, die die größte Verringerung der freien Gibbs-Energie liefert 15. Diese Oxide bilden typischerweise atomar dünne, zweidimensionale (2D) Grenzschichten 15. zeigen diesen Verweis in Artikel
    …Diese Oxide bilden typischerweise atomar dünne, zweidimensionale (2D) Grenzschichten 15. zeigen diesen Verweis in Artikel
    …Cerium Löslichkeit in flüssigem Gallium und seine Legierungen wird erwartet , zwischen 0,1 und 0,5 wt% sein, während Ce 2 O 3 wird erwartet , dass die LM - Oberfläche zu beherrschen, als eine 2D - Ebene, unter atmosphärischen Umgebungsbedingungen aufgrund der hohen Reaktivität von Cer im Vergleich auf die Bestandteile von Galinstan, und dem bekannten Oxidationsmechanismus von metallischem Cer, die auf die anfängliche Bildung Ce führen2 O 3 an der Metall-Luft - Grenzfläche 15, 21 , 22 . zeigendiesen Verweisin Artikel
    …Galinstan wurde im Hause hergestellt vorher etablierten Methoden 15um, um unbekannte Zusatzstoffe zu vermeiden, die in kommerziellen Galinstan häufig vorhanden sind… show this reference in article

    16.

    Butler, JN & Meehan, ML Wasserstoffentwicklung auf Gallium, Indium-Gallium und Quecksilber-Gallium - Elektroden. Trans. Faraday Soc. 62 , 3524-3534 (1966).

    …Gemeinsame mit niedrigem Schmelzpunkt Gallium - Legierungen, wie beispielsweise die eutektische Mischung aus Ga, In und Sn, die hierin als Galinstan bezeichnet werden , haben sich jedoch als ziemlich inaktiv Katalysatoren gefunden wurde , wenn für Prozesse untersucht, wie etwa elektrochemische Wasserstoffentwicklung und CO 2 Reduktion, was zu einem diese Legierungen weitgehend unerforscht für solche Anwendungen sind 14 , 16 , 17 . Interessanterweise kann die Oberfläche der LMs effektiv durch Legieren mit anderen metallischen Elementen abgestimmt werden 14 , 15... zeigen diesen Verweis in Artikel
    In Übereinstimmung mit früheren Arbeiten wurde ursprünglich Galinstan findet eine eher katalytisch inaktive Elektrode sein 16 . Allerdings erhöhte sich die Aktivität der Legierung durch die Zugabe von elementarem Cer zu der Metallschmelze… show this reference in article

    17.

    Qiao, J., Liu, Y., Hong, F. & Zhang, J. Eine Überprüfung von Katalysatoren für die Elektroreduktion von Kohlendioxid kohlenstoffarmen Brennstoffe zu produzieren. Chem. Soc. Rev. 43 , 631-675 (2014).


    …Gemeinsame mit niedrigem Schmelzpunkt Gallium - Legierungen, wie beispielsweise die eutektische Mischung aus Ga, In und Sn, die hierin als Galinstan bezeichnet werden , haben sich jedoch als ziemlich inaktiv Katalysatoren gefunden wurde , wenn für Prozesse untersucht, wie etwa elektrochemische Wasserstoffentwicklung und CO 2 Reduktion, was zu einem diese Legierungen weitgehend unerforscht für solche Anwendungen sind 14 , 16 , 17 . Interessanterweise kann die Oberfläche der LMs effektiv durch Legieren mit anderen metallischen Elementen abgestimmt werden 14 , 15... zeigen diesen Verweis in Artikel

    18.

    Costentin, C., Drouet, S., Robert, M. & Savéant, J.-M. Eine lokale Protonenquelle verbessert CO 2 Elektroreduktion durch einen Molekular Fe Katalysator CO. Wissenschaft 338 , 90-94 (2012).


    …Hier wird die Reduktion von Ce 3+ metallischem Ce 0 an einer LM - Elektrode tritt bei vergleichsweise niedrigen Potentialen , die in unmittelbarer Nähe der Standardreduktionspotentiale des CO 2 / CO und CO 2 / C Paare 18 , 19 , 20... zeigen diesen Verweis in Artikel

    19.

    Lide, DR CRC Handbook of Chemistry and Physics (CRC Press, USA, 2004).

    …Hier wird die Reduktion von Ce 3+ metallischem Ce 0 an einer LM - Elektrode tritt bei vergleichsweise niedrigen Potentialen , die in unmittelbarer Nähe der Standardreduktionspotentiale des CO 2 / CO und CO 2 / C Paare 18 , 19 , 20 . Der Zugang zu Ce 0kann auch Katalyse Wege ermöglichen , die bisher nicht zugänglich waren, aufgrund der pyrophoren Natur von Ce… show this reference in article
    …Fourier - Infrarot (FTIR) -Spektroskopie - Transformation (Fig. 2a und Ergänzungs Fig. 8 ) in Kombination mit dem Raman - Spektroskopie (Fig. 2a ) bestätigt , dass das feste Produkt in die Tat überwiegend aus kohlenstoffhaltigen Materialien 19 . In ähnlicher Weise zeigt das Raman - Spektrum intensive, breite Merkmale bei 1332 und 1601 cm -1 , die aus amorphen Kohlenstoff Folien charakteristisch sind 23... zeigen diesen Verweis in Artikel

    20.

    Pourbaix, M. Atlas of Electrogleichgewichte in wässrigen Lösungen (NACE International, USA, 1974).

    …Hier wird die Reduktion von Ce 3+ metallischem Ce 0 an einer LM - Elektrode tritt bei vergleichsweise niedrigen Potentialen , die in unmittelbarer Nähe der Standardreduktionspotentiale des CO 2 / CO und CO 2 / C Paare 18 , 19 , 20 . Der Zugang zu Ce 0kann auch Katalyse Wege ermöglichen , die bisher nicht zugänglich waren, aufgrund der pyrophoren Natur von Ce… show this reference in article

    21.

    Dayan, D., Pelleg, J. & Guisser, R. Das Cer-Gallium - System. J. Less Common Met. 68 , 199-205 (1979).


    …Cerium Löslichkeit in flüssigem Gallium und seine Legierungen wird erwartet , zwischen 0,1 und 0,5 wt% sein, während Ce 2 O 3 wird erwartet , dass die LM - Oberfläche zu beherrschen, als eine 2D - Ebene, unter atmosphärischen Umgebungsbedingungen aufgrund der hohen Reaktivität von Cer im Vergleich auf die Bestandteile von Galinstan, und dem bekannten Oxidationsmechanismus von metallischem Cer, die auf die anfängliche Bildung Ce führen2 O 3 an der Metall-Luft - Grenzfläche 15 , 21, 22 . zeigendiesen Verweisin Artikel

    22.

    Kimmel, G., Dayan, D., Grill, A. & Pelleg, J. Die Gallium-reiche Seite der Nd-Ce-Ga und Ga - Systeme. J. Less Common Met. 75 , 133-140 (1980).


    …Cerium Löslichkeit in flüssigem Gallium und seine Legierungen wird erwartet , zwischen 0,1 und 0,5 wt% sein, während Ce 2 O 3 wird erwartet , dass die LM - Oberfläche zu beherrschen, als eine 2D - Ebene, unter atmosphärischen Umgebungsbedingungen aufgrund der hohen Reaktivität von Cer im Vergleich auf die Bestandteile von Galinstan, und dem bekannten Oxidationsmechanismus von metallischem Cer, die auf die anfängliche Bildung Ce führen2 O 3 an der Metall-Luft - Grenzfläche 15 , 21 , 22. zeigen diesen Verweis in Artikel
    Cerium hat eine Löslichkeitsgrenze zwischen 0,1 und 0,5 Gew% in flüssigem Gallium 22 . Bedenkt man, dass 3 Gew% Ce in LM zu dem leistungsstärksten Katalysator führt trotz Überschreiten wurde die Löslichkeitsgrenze, eine weitere Analyse erforderlich… show this reference in article

    23.

    Li, X.-a et al. Chemical Vapor Deposition von amorphem Graphen auf ZnO - Film. Synth. Getroffen. 174 , 50-53 (2013).


    …Hochauflösende TEM (HRTEM) -Bildgebung und ausgewählte Bereich Elektronenbeugung (SAED) Untersuchungen zeigten , eine amorphe Struktur, was darauf hindeutet Atomabstände (0,34 nm) , die mit amorphem Kohlenstoff (Fig. 2b ) 23 . Rasterkraftmikroskopie (AFM, Ergänzender Fig. 7 ) Analyse des erzeugten kohlenstoffhaltigen Nanoplättchen gefunden eine typische Dicke von 3 nm… show this reference in article
    …In ähnlicher Weise zeigt das Raman - Spektrum intensive, breite Merkmale bei 1332 und 1601 cm -1 , die aus amorphen Kohlenstoff Folien charakteristisch sind 23. Weiterhin energie dispersive X-ray (EDX) -Analyse ergab , daß das Material überwiegend aus Kohlenstoff und Sauerstoff zusammengesetzt ist, mit geringen Mengen der Metallspezies vorhanden (Fig. 2b -bottom Einsatz und Ergänzungs Fig. 9 ). show this reference in article
    Bei der Anwendung eines reduktives Potential entstehen zusätzliche Peaks bei 465, 1332 und 1601 cm -1 zurückzuführen auf die Bildung von CeO 2 und amorphe Kohlenstoffspezies bzw. 23 , 28 . Wenn ein N 2 gesättigt Elektrolyt verwendet wurde, keine neuen Peaks Raman entstanden, was bestätigt , dass die spektralen Veränderungen aufgrund der CO waren 2 Reaktions Reduktion (siehe auch Ergänzungs Gespräche für weitere Details ). show this reference in article

    24.

    Ren, J., Li, F.-F., Lau, J., González-Urbina, L. & Licht, S. Ein-Topf - Synthese von Kohlenstoffnanofasern von CO 2 . Nano Lett. 15 , 6142 bis 6148 (2015).


    …Das entwickelte Prozess bei Raumtemperatur auftrat, während zuvor entwickelten Elektrokatalysatoren nur CO umgewandelt wurden gefunden 2 in feste Produkte, wie Kohlenstoff - Nanoröhrchen, bei sehr hohen Temperaturen (über 600 ° C) 24 , 25 . Ein Vergleich des Einsetzens Potential und über Potenzial für verschiedene CO 2 Reduktions - Reaktionen in nicht-wässrigen Lösungen (was zu gasförmigen und flüssigen Produkte) in Ergänzungstabelle präsentiert 2 . show this reference in article

    25.

    Douglas, A., Carter, R., Li, M. & Pint, CL Toward kleinem Durchmesser aus Kohlenstoff - Nanoröhrchen fangenes Kohlendioxid synthetisiert: kritische Rolle des Katalysators Vergröberung. ACS Appl. Mater. Schnittstellen 10 , 19.010 bis 19.018 (2018).


    …Das entwickelte Prozess bei Raumtemperatur auftrat, während zuvor entwickelten Elektrokatalysatoren nur CO umgewandelt wurden gefunden 2 in feste Produkte, wie Kohlenstoff - Nanoröhrchen, bei sehr hohen Temperaturen (über 600 ° C) 24 , 25 . Ein Vergleich des Einsetzens Potential und über Potenzial für verschiedene CO 2 Reduktions - Reaktionen in nicht-wässrigen Lösungen (was zu gasförmigen und flüssigen Produkte) in Ergänzungstabelle präsentiert 2 . show this reference in article

    26.

    Avisar, D. & Livneh, T. Die Raman-Streuung von A-Typ - Ce 2 O 3 . Vib. Spectrosc. 86 , 14-16 (2016).

    …Hier ist der Peak bei 409 cm -1 ist von besonderer Bedeutung , da ist es charakteristisch für die Ce 2 O 3 26 , was bestätigt , dass die Oberfläche der LM enthält signifikante Mengen an Ce 3+ -Ionen… show this reference in article

    27.

    Wheeler, DW Kinetik und Mechanismus der Oxidation von Cer in Luft bei Umgebungstemperatur. Corros. Sci. 111 , 52-60 (2016).


    …Die Beobachtung von Ce 2 O 3an der LM / Luft - Grenzfläche ist mit Oxidationsstudien auf metallisches Cer konsistent, die Ce zunächst oxidierte zu bilden 2 O 3 , die dann an CeO teilweise umwandelt 2 nach längerer Exposition gegenüber Luft (Tage) 27. zeigen diesen Verweis in Artikel

    28.

    Wang, S., Wang, W., Zuo, J. & Qian, Y. Studie des Raman - Spektrum von CeO 2 Nanometer dünnen Schichten. Mater. Chem. Phys. 68 , 246-248 (2001).


    Bei der Anwendung eines reduktives Potential entstehen zusätzliche Peaks bei 465, 1332 und 1601 cm -1 zurückzuführen auf die Bildung von CeO 2 und amorphe Kohlenstoffspezies bzw. 23 , 28 . Wenn ein N 2 gesättigt Elektrolyt verwendet wurde, keine neuen Peaks Raman entstanden, was bestätigt , dass die spektralen Veränderungen aufgrund der CO waren 2 Reaktions Reduktion (siehe auch Ergänzungs Gespräche für weitere Details ). show this reference in article

    29.

    Burke, LD Eine Grenzflächenvermittler Interpretation von Edelmetallelektrokatalyse . Johns Matthey Technol. Rev. 38 , 166 (1994).


    …Dies korreliert mit dem Prinzip des incipient wasserhaltiges Oxid Adatom Mediators (IHOAM) Modells der Elektrokatalyse 29 . Das Verfahren kann durch die chemischen Reaktionen 1-5 beschrieben… show this reference in article

    30.

    Olsen, JS, Gerward, L., Benedict, U. & Itié, JP Die Kristallstruktur und die Zustandsgleichung von Cermetall im Druckbereich von 0-46 GPa. Physica B + C 133 , 129-137 (1985).


    …Analyse der interatomaren Abstände in HRTEM - Bildern unter Verwendung von schnellen Fourier - Transformation (FFT) ergab , dass die kristalline Feststoff im Innern des LM elementares ist Ce 30. Die Bildung von Ce - Nanopartikel ist bemerkenswert aufgrund der pyrophoren Natur des Elements… show this reference in article
    …c HRTEM Bild wurden die Gitterparameter indexiert elementares Cer (Maßstab 2 nm) 30 zeigen diesen Verweis in Artikel

    31.

    Chen, X., Paul, R. & Dai, L. Kohlenstoff-basierte Superkondensatoren für eine effiziente Energiespeicherung. Natl Sci. Rev. 4 , 453-489 (2017).


    …Die maximale Kapazität von 250 F g -1 wurde bei 10 mV aufgezeichnet s -1 , die auf einige der besten Leistung auf Kohlenstoff basierenden Superkondensatoren in wässrigen Elektrolyten vergleichbar ist 31. Diese Beobachtungen legen die entwickelte Syntheseroute zu den wettbewerbsfähigsten Techniken für die Herstellung von Hochleistungs - Elektrodenmaterialien unter Verwendung von Low-Cost - Vorläufern unter Umgebungsbedingungen (Fig. 5 ). show this reference in article

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    Anerkennungen

    Wir erkennen an den technischen Support und Instrumentierung Zugriff durch die RMIT Mikroskopie und Mikroanalyse Facility (RMMF) und Micronano Research Facility (MNRF) an der RMIT University. Wir erkennen auch finanziell unterstützt von der ARC Center of Excellence FLEET (CE170100039) und Discovery Project (DP170102138). DE erkennt die Unterstützung von ARC Center of Excellence für Electromaterials Science (ACES) (CE140100012) und Australian National Fabrication Facility (ANFF) (Material Node). DE und TD auch die Vizekanzlerstipendiensystem an der RMIT Universität anerkennen.
    Informationen zum Autor
    Zugehörigkeiten

    School of Chemical Engineering, University of New South Wales (UNSW), Sydney, NSW, 2031, Australia
    Dorna Esrafilzadehob AVABEL, Paul Atkin & Kourosh Kalantar-Zadeh
    Graduate School of Biomedical Engineering, University of New South Wales (UNSW), Sydney, NSW, 2052, Australia
    Dorna Esrafilzadeh
    College of Material Science and Technology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, 29 Jiangjun Ave, 211100, Nanjing, China
    Haben AVABEL
    School of Engineering, RMIT University, Melbourne, VIC, 3001, Australien
    Rouhollah DschaliliTorben Daeneke & Kourosh Kalantar-Zadeh
    ARC Center of Excellence für Electromaterials Wissenschaft und Intelligent Polymer Research Institute, University of Wollongong, Wollongong, NSW, 2522, Australia
    Jaecheol Choi & David L. Offizier
    Institute of Physics and Center for Nanotechnology, University of Münster, Wilhelm-Klemm-Straße 10, 48149, Münster, Germany
    Benjamin J. Carey
    School of Science, RMIT University, Melbourne, VIC, 3001, Australien
    Robert Brkljača
    Hochschule für Chemie, Physik und Maschinenbau, Queensland University of Technology (QUT), Brisbane, Queensland, 4001, Australien
    Anthony P. O'Mullane
    Department of Chemical and Biomolecular Engineering North Carolina State University, Raleigh, 27607, USA
    Michael D. Dickey
    ARC Center of Excellence für Electromaterials Wissenschaft, Monash University, Clayton, VIC, 3800, Australien
    Douglas R. MacFarlane

    Beiträge

    DE, TD und KK-Z. das Konzept initiiert und die Experimente entwickelt. DE führte alle Experimente und führte die Charakterisierungen mit Hilfe von AZ, RJ, PA, JC, BJC, RB und TD Folgende Personen trugen zu der Datenanalysen, wissenschaftliche Diskussionen und Urheberschaft des Papiers: APO, MDD, DLO, DRM , TD, KK-Z. und DE Alle Autoren überarbeitete das Manuskript und lieferte hilfreiche Kommentare.
    Konkurrierende Interessen

    Die Autoren erklären, keine Interessenkonflikte.
    entsprechende Autoren

    Correspondence to Dorna Esrafilzadeh oder Torben Daeneke oder Kourosh Kalantar-Zadeh .
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    Open Access Dieser Artikel ist unter Creative Commons Attribution 4.0 Internationalen Lizenz ist, die Nutzung, die gemeinsame Nutzung, Bearbeitung, Verbreitung und Vervielfältigung in jedem Medium oder Format, solange Sie geben entsprechende Gutschrift an den ursprünglichen Autor (en) und die Quelle ermöglicht, einen Link zu der Creative - Commons - Lizenz, und zeigt an, ob Änderungen vorgenommen wurden. Die Bilder oder andere Materialien Dritter in diesem Artikel sind in dem Artikel der Creative Commons - Lizenz enthalten, soweit nicht anders auf das Material in einer Kreditlinie angegeben. Wenn das Material in dem Artikel des Creative Commons Lizenz und Ihre beabsichtigte Verwendung ist nicht erlaubt durch die gesetzliche Regelung oder überschreitet die zulässige Nutzung nicht enthalten ist , müssen Sie die Berechtigung direkt aus dem Copyright - Inhaber zu erhalten. Um eine Kopie dieser Lizenz Besuch ansehenhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.
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    Veröffentlichungsgeschichte
    Empfangen

    10 August 2018
    Akzeptiert

    28. Januar 2019
    Veröffentlicht

    26. Februar 2019
    DOI

    https://doi.org/10.1038/s41467-019-08824-8
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    Kohlenstoffabscheidung und -speicherungElectrocatalysisMaterialien für die Energie und KatalyseNanoskalige Materialien

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    Nature Communications

    ISSN 2041-1723 (online)

    https://www.nature.com/articles/s41467-019-08824-8

    Ergo: CO 2 ist ein bemerkenswert stabiles Molekül und damit die Gestaltung von CO 2 Reduktion Elektrokatalysatoren, die bei niedrigem Überpotential und bei Raumtemperatur arbeiten , ist eine Herausforderung. Zwei dominante Ansätze wurden bisher verfolgt, wo CO 2 entweder in seinem gasförmigen Zustand bei hohen Temperatur verringert wird , 4 , 5 oder gelöstes CO 2 wird elektrokatalytisch reduziert in einer flüssigen Umgebung 6 , 7 , 8 . Die gasförmige Strecke beruht typischerweise auf Oxid - Katalysatoren , die CO reduzieren können 2 zu CO bei hohen Temperaturen 4 , 5. Alternativ Flüssigelektrolyt-Basis Elektrochemie verwendet werden kann eine Reihe von kleinen Molekülen , einschließlich CO, C herzustellen 2 H 4 , CH 4 , HCO 2 H und CH 3 OH 6 , 9 , 10 , 11 . Während diese Moleküle von kommerzieller Bedeutung für die chemische Industrie sind, sind sie nicht geeignet , wenn die unbestimmte Entfernung von CO 2 aus der Atmosphäre auf der Gt - Skala das Hauptziel ist, da sie auch flüchtig, potent Schadstoffe sind.

    Die Reduktion von CO 2 zu festen Produkten ist eine Herausforderung, da jedes Produkt die Katalysatoroberfläche durch van der Waals - Adhäsion abdecken kann, die Blockierung des Zugangs zu dem Katalysator katalytisch aktiven Zentren und verursachen Schäden in einem Verfahren , wie Verkoken bekannt 12 . Der Begriff der Kokerei beschreibt die Bildung von kohlenstoffhaltigen Materialien, die auf die Oberfläche des Katalysators haften , und die katalytische Aktivität abnehmen 13 . Als solches gilt der Begriff in seiner gemeinsamen Verwendung auf dem Gebiet der Katalyse , als (a) kohlenstoffhaltige Materialien erzeugt werden , und (b) diese Materialien an die Oberfläche haften. Kürzlich eingeführte Flüssigmetall (LM) -basierte Katalysatoren wurden bemerkenswert resistent gegenüber Desaktivierung durch Verkokung gezeigt werden 12. Die flüssige Natur des Katalysators verbietet jegliche erzeugten kohlenstoffhaltigen Materialien aus während des Verlaufs einer Reaktion auf der Oberfläche haften durch die Wirkung des Klebstoffs van der Waals - Kräfte zwischen Eliminieren der Nebenprodukte und der Oberfläche des LM. Als Ergebnis sind LM-basierte Elektrokatalysatoren erwartet , im Idealfall für die kontinuierliche Reduktion von CO geeignet , um 2 zu kohlenstoffhaltigen und graphitischen Produkten, da die Oberflächenhaftung der Produkte und die anschließenden Deaktivierung eine große Herausforderung erwartet werden.

    https://www.nature.com/articles/s414...24-8/figures/3

    https://www.google.com/search?client...%C3%BCckdrehen

    https://www.google.com/search?q=Fors...w=1393&bih=895

  30. #30
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    Studie: Winterregen lässt Grönlands Eis schmelzen

    In Grönland regnet es auch im Winter immer häufiger – und das bringt große Mengen an Eis zum Schmelzen. Das zeigt eine neue Studie des deutschen Geomar-Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung sowie der Columbia University. Publiziert wurde die Studie im Magazin „The Cryosphere“.

    Das deutsch-amerikanische Forschungsteam war laut eigenen Angaben „überrascht“, als es entdeckte, dass auch während des langen arktischen Winters Regen fällt. Fiel zu Beginn der Forschungsphase zweimal jährlich für kurze Zeit Regen im Winter, so regnete es mit Ende der Forschungsperiode 2012 bereits zwölfmal im Winter.

    Region gilt als Sorgenkind

    Die Forscher, die Satellitenbilder mit Daten von 20 automatisierten Wetterstationen verglichen, fanden heraus, dass in 300 Fällen zwischen 1979 und 2012 solche Niederschläge Eisschmelze zur Folge hatten. Wenngleich die meisten Niederschläge im Sommer stattfanden, nahmen auch jene im Winter zu.

    Die riesige Eisdecke Grönlands wird genau überwacht, weil sie riesige Mengen an gefrorenem Wasser enthält. Sollte all das Eis schmelzen, würde der Meeresspiegel um sieben Meter steigen und so Küstenregionen rund um die Welt bedrohen. In Grönland fällt im Winter aber überlicherweise Schnee, wodurch das Schmelzen des Eises während des Sommers ausgeglichen wird.

    Die gesamte Region gilt schon seit Längerem als Sorgenkind, weil die Klimaerwärmung dort zweimal so schnell voranschreitet wie auf der restlichen Welt.

    https://orf.at/#/stories/3114321/

  31. #31
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    Sturmwarnung in fast ganz Deutschland!

    Tief Eberhard bringt Sturm und Schnee

    Bahn stellt Fernverkehr in NRW komplett ein ++ Behinderungen im Bahnverkehr auch in Rheinland-Pfalz, Saarland, Hessen und Niedersachsen ++ Sachsen, Thüringen und südliches Sachsen-Anhalt: Orkanböen mit bis zu 130 km/h möglich ++ Auch NRW, Baden-Württemberg und Bayern betroffen ++ Am Montag deutschlandweit Schneefall möglich

    10.03.2019 - 17:05 Uhr

    Sturm-Start in die neue Woche – kräftige Böen und sogar Schneefälle toben durch Deutschland. Wetter-Experten mahnen: Menschen sollten sich möglichst nicht im Freien aufhalten!

    Angetrieben wird der nahezu flächendeckende Sturm von Sturmtief Eberhard. Meteorologen vom Deutschen Wetterdienst (DWD) gaben für mehrere Bundesländer Warnungen vor Sturm und Orkanböen heraus.

    https://bilder.bild.de/fotos-skalier...h,c=0.bild.jpg

    Bahn stoppt Fernverkehr in NRW

    ▶︎Am heftigsten trifft es laut den Prognosen den Süden und die Mitte Deutschlands. Im höheren Bergland sind Orkanböen bis 140 km/h möglich. In den Niederungen bläst der Sturm mit immerhin noch 100 km/h. Ab Sonntagnachmittag verlagerte sich die Unwetterzone: Dann rückt ein Streifen von Nordrhein-Westfalen bis nach Sachsen ins Zentrum des Sturms! In Fürth musste ein Fußballspiel der 2. Bundesliga wegen Orkanböen abgesagt werden.

    Am Nachmittag stoppte die Deutsche Bahn den Fernverkehr und Teile des Regionalverkehrs in Nordrhein-Westfalen. Die Züge würden nun am nächsten Bahnhof gestoppt, sagte ein Bahnsprecher am Sonntag. Auch in anderen Teilen Deutschlands gibt es Einschränkungen im Bahnverkehr:

    ▶︎Durch die Zugausfälle in Nordrhein-Westfalen wurde auch der niedersächsische Zugverkehr beeinträchtigt. Laut Bahn seien alle Fernzüge betroffen, die von oder nach NRW durch Niedersachsen fahren sollten. Neben den Fernzügen fielen auch die Nordwestbahn-Linien von Paderborn nach Kreiensen sowie von Ottbergen nach Göttingen für den Sonntagabend aus. Alle anderen Nahverkehrszüge verkehrten aber planmäßig.

    ▶︎In Rheinland-Pfalz und im Saarland kam es ebenfalls zu Einschränkungen im Bahnverkehr. Bäume stürzten auf Gleise, Planen verfingen sich in Oberleitungen, Strecken wurden gesperrt. „Gerade im Vergleich zu anderen Bundesländern wie Nordrhein-Westfahlen ist es bislang aber relativ ruhig“, sagte eine Sprecherin der Deutschen Bahn.

    ▶︎Oberleitungsstörungen durch vom Sturm umgestürzte Bäume haben in Hessen zu Ausfällen und Verspätungen im Regionalverkehr geführt. Nach Angaben des Rhein-Main-Verkehrsverbunds (RMV) waren mehrere Linie betroffen. Am Flughafen Frankfurt musste aufgrund starker Seitenwinde kurzfristig eine Startbahn schließen.

    Köln-Bonn: Flugzeuge umgeleitet

    Wegen heftiger Böen mussten zwei Flugzeuge nach Köln-Bonn einen anderen Airport ansteuern. Eine Passagiermaschine sei nach Münster umgeleitet worden, eine Frachtmaschine nach Hamburg, sagte ein Sprecher. Einige weitere Flugzeuge seien beim Anflug durchgestartet und später sicher gelandet.

    Am Flughafen Düsseldorf lief der Betrieb normal. Passagiere an Bord würden aber sicherlich etwas mehr durchgeschüttelt als sonst, sagte ein Sprecher.

    Orkanböen an Rhein und Ruhr

    In NRW gilt laut DWD seit Sonntagmittag die zweithöchste Unwetter-Warnstufe! Sturmtief Eberhard fegt mit bis zu Stärke 12 übers Land. In Höhen über 600 Meter können Orkanböen um die 120 km/h erreichen. Auch im Ruhrgebiet sowie im Rheinland wird vor Gewittern und orkanartigen Böen gewarnt. „Weitestgehend verschont bleiben nur die nördlichen Gebiete“, sagt ein Meteorologe.

    Gefahr droht von herabstürzenden Dachziegeln oder entwurzelten Bäumen. Die Experten raten: Halten Sie Fenster und Türen geschlossen! Gegenstände draußen sollten unbedingt gesichert werden.

    Als Erstes traf der Sturm die Region rund um Aachen: Ein Baum stürzte auf die Bahnstrecke zwischen Aachen und Mönchengladbach. An der A 44 fielen Äste auf die Fahrbahn. Von Spaziergängen rät der DWD dringend ab. Sturm und Regen sollen bis in die Nacht zu Montag anhalten.

    Eberhard so schlimm wie Friederike?

    Auch in Thüringen und Sachsen wütet der Sturm. Auf den Bergen seien Spitzengeschwindigkeiten bis 130 km/h möglich, sagt DWD-Meteorologe Thomas Hain. Das könne gefährlich werden. Der Brocken sei diesmal weniger betroffen, weil dort der Kern des Tiefs liegen werde. „Und im Auge des Orkans passiert ja nichts“, so Hain.

    Eberhard erinnere ihn an das Sturmtief Friederike, sagt der Wetter-Experte. Friederike hatte im Januar 2018 in der Region schwere Schäden angerichtet. Eberhard sei etwa gleich stark, habe eine ähnliche Ausdehnung und Zugbahn. Bereits am Samstag hatte der DWD Unwetterwarnungen wegen des Sturmtiefs Dragi herausgegeben. Dieses hatte am Samstagabend heftige Gewitter gebracht – laut Hain für die Jahreszeit eher ungewöhnlich.

    Am Montag überall Schneefall möglich!

    Tief Eberhard bringt nicht nur Sturm, sondern auch deutlich kältere Luft. Im Harz soll es bis auf 500 Meter herab schneien, in Sachsen und Thüringen sinke die Schneefallgrenze in den Bergen auf 300 Meter. „Erst der Sturm, dann die Kälte“, sagt DWD-Meteorologe Hain. Und nicht nur dort.

    Im ganzen Land sind zu Wochenbeginn immer wieder Schnee-, Schneeregen- und Graupelschauer möglich. An den Alpen kann es auch länger anhaltende Schneefälle geben. Der Wind bläst weiter heftig mit Sturmböen in Schauernähe und Sturm im Bergland. Die Temperaturen liegen nur noch bei vier bis neun Grad.

    Auch am Dienstag ist es mit Wolken und Wind noch nicht vorbei. Mit Werten zwischen sieben und zwölf Grad wird es zwar wieder etwas wärmer, doch es bleibt regnerisch. Der Wind weht oft nur schwach, im Bergland und über der Deutschen Bucht gibt es jedoch Sturmböen.

    Autobahn-Unfälle durch Hagelschauer

    Aufgrund von Straßenglätte haben sich im Raum Lübeck (Schleswig-Holstein) bereits am Samstag innerhalb einer halben Stunde zehn Verkehrsunfälle ereignet. Bei den Unfällen auf den Autobahnen 1, 20 und 21 seien am Samstagabend eine Frau schwer und zwei Männer leicht verletzt worden, sagte eine Polizeisprecherin.

    Viele der Fahrer hatten demnach während und nach dem Hagelschauer ihre Geschwindigkeit nicht angepasst. Einige seien mit ihren Autos von der Straße abgekommen.

    https://www.bild.de/news/wetter/news...9492.bild.html

  32. #32
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  33. #33
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    Mindestens elf Tote durch schwere Unwetter in Brasilien

    Aktualisiert am 11. März 2019, 20:47 Uhr

    Unwetter mit heftigen Regenfällen haben im Großraum der brasilianischen Wirtschaftsmetropole São Paulo zu Überschwemmungen und Erdrutschen geführt. Mindestens elf Menschen kamen ums Leben, wie das Nachrichtenportal Uol am Montagmittag (Ortszeit) unter Berufung auf die Feuerwehr berichtete.

    Der Regen begann am Sonntagabend und ließ mehrere Flüsse in der Region um die Millionenstadt über die Ufer treten.

    Der Gouverneur des Bundesstaates São Paulo, João Doria, forderte die Bevölkerung im TV-Sender Globo auf, nur im äußersten Notfall die Häuser zu verlassen. In den kommenden zwei Tagen werde der Regen anhalten, sagte er. Noch am Morgen war zunächst von drei Toten die Rede, zeitweise sogar von zwölf Todesopfern.

    Dramatische Rettungsaktionen

    Einige Gebiete verwandelten sich durch das teils meterhoch auf den Straßen stehende Hochwasser in Insellandschaften. Die Rettungskräfte setzten Boote und Hubschrauber ein, um die dort festsitzenden Menschen zu erreichen. Das Fernsehen zeigte Bilder von dramatischen Rettungsaktionen.

    https://web.de/magazine/panorama/tot...ilien-33604080

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