|
甲醇是一種廣泛應用于塑料、化學(xué)品和溶劑的關(guān)鍵原料，同時(shí)也是一種有潛力的綠色能源。美國俄勒岡州立大學(xué)和耶魯大學(xué)的研究團隊合作開(kāi)發(fā)了一項新技術(shù)，顯著(zhù)提高了將二氧化碳轉化為甲醇的效率和速度，為應對氣候變化和能源需求提供了創(chuàng )新解決方案。這項研究發(fā)表在《自然·納米技術(shù)》（Nature Nanotechnology）上。 研究人員開(kāi)發(fā)了一種雙位點(diǎn)催化劑，通過(guò)在碳納米管上結合兩種不同的催化位點(diǎn)（相距約2納米），顯著(zhù)提升了甲醇的生產(chǎn)速率。新催化劑的法拉第效率達到50%，意味著(zhù)用于催化反應的電力浪費更少，而之前的單位點(diǎn)催化劑效率不到30%。 催化劑是加速化學(xué)反應速率的物質(zhì)，而電催化劑通過(guò)降低反應活化能來(lái)加速電化學(xué)反應。碳納米管負載的鈷酞菁分子是少數能夠催化二氧化碳電化學(xué)還原為甲醇的分子之一。然而，之前的單位點(diǎn)催化劑對甲醇的選擇性較低。研究團隊在系統中引入了鎳四甲氧基酞菁，發(fā)現其能夠幫助催化二氧化碳轉化為一氧化碳的步驟，從而提高了甲醇的產(chǎn)量。先進(jìn)的振動(dòng)和X射線(xiàn)光譜分析表明，這種改進(jìn)是由于一氧化碳從鎳位點(diǎn)轉移到同一碳納米管上的鈷位點(diǎn)。 這項技術(shù)的突破為高效利用二氧化碳提供了新途徑，不僅有助于減少溫室氣體排放，還為綠色能源和可持續化工生產(chǎn)開(kāi)辟了新的可能性。未來(lái)，這項技術(shù)有望在能源轉型和環(huán)境保護中發(fā)揮重要作用。 《賽特科技日報》網(wǎng)站（https://scitechdaily.com） |
