我國(guó)學(xué)者研發(fā)新技術(shù)助力二氧化碳高效轉(zhuǎn)化為甲醇

記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校教授曾杰研究團(tuán)隊(duì)近期構(gòu)筑出鉑—硫化鉬原子級(jí)分散催化劑，并有效拉近催化劑表面鉑單原子之間距離，從而實(shí)現(xiàn)“單中心近鄰原子協(xié)同催化”這一新型作用機(jī)制，將二氧化碳高效轉(zhuǎn)化為甲醇。國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·納米技術(shù)》日前發(fā)表了該成果。

把二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲醇、甲酸等清潔液體燃料，不僅能緩解碳排放引發(fā)的溫室效應(yīng)，還將成為理想的能源補(bǔ)充形式?？蒲腥藛T介紹，在這種新型催化劑中，鉑以原子級(jí)別分散在載體表面，實(shí)現(xiàn)了最大化的貴金屬原子利用率，降低了材料成本。過(guò)去的制備手段合成的單原子催化劑負(fù)載量很低，導(dǎo)致整體催化效率不高，在該工作中，科研人員在保持貴金屬原子級(jí)別分散的同時(shí)，將其負(fù)載量提高到7.5%，達(dá)到貴金屬催化劑實(shí)用化對(duì)負(fù)載量的要求，大大加快了單原子催化劑從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)界的進(jìn)程。

科研人員還發(fā)現(xiàn)，在二氧化碳加氫制甲醇反應(yīng)中，兩個(gè)近鄰鉑原子的催化活性遠(yuǎn)高于兩個(gè)孤立鉑原子的活性之和。針對(duì)這種 “1+1>2”的現(xiàn)象，他們提出了 “單中心近鄰原子協(xié)同催化”這一新概念，突破了人們對(duì)單原子之間互不干擾的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)。