通过Peter Genzer,Brookhaven国家实验室图表学分:DOI:10
1021 / Jacs
1C03940国际科学家的合作对实现几乎“绿色”零净碳技术进行了重大步骤,这些零碳技术将有效地将二氧化碳,主要的温室气体和氢气转化为乙醇,这与燃料有用并且有许多其他化学应用该研究报告了“路线图”成功地导航这种挑战性反应,并使用理论建模和实验表征的完全反应序列的图片
能源(DOE)Brookhaven
国家实验室,该组确定将铯,铜和氧化锌一起聚集成紧密接触构型催化反应途径,将二氧化碳(CO 2)转化为乙醇(C2H6O)
它们也发现了为什么这三个-Part接口是成功的本研究在美国化学学会杂志的7月23日在线版本中描述的研究,并在出版物的封面上推出,将进一步研究如何开发实用的工业催化剂为了选择性地将CO 2转化为乙醇
这种方法将导致能够将从燃烧发出的二氧化碳再循环的技术,并将其转化为可用的化学物质或燃料研究中检查的三种组分能够单独催化CO 2 - 乙醇转化,也不能成对
,但是当三重组在某种配置中聚集在一起时,它们相遇的区域打开了碳 - 碳的新途径使二氧化碳转化为乙醇的键形成可能的关键是铯,铜和氧化锌位点之间的良好调谐相互作用
“”“二氧化碳转化为甲醇的二氧化碳转化有很大的工作,但乙醇具有许多优于甲醇
作为燃料,乙醇是更安全的,更有效
但由于反应的复杂性和控制CC键形成的难度,其合成是非常挑战性的,“研究的相应研究人员,Brookhaven Chemist Ping Liu
“”我们现在知道在反应期间播放的每个组分在反应期间播放的作用是什么样的配置
这是一个很大的突破
“”界面是通过将微量铜和铯沉积到氧化锌的表面上形成的[要研究三种材料的区域,该组转向X射线照相激光谱中称为X射线技术的X射线技术,其在加入铯时表现出CO 2氢化的反应机制的可能变化使用两个广泛使用的理论方法揭示了更多细节:“密度函数理论”计算,一种研究材料结构的计算建模方法,以及“动力学蒙特卡罗模拟”,计算机模拟模拟反应动力学
对于这项工作,本集团利用Brookhaven的功能纳米材料中心和劳伦斯伯克利国家实验室国家能源研究科学计算中心的计算资源,两家科学用户设施
他们从建模中学到的东西之一是铯是活性系统的重要组分
没有其存在,乙醇不能进行
另外,好的与铜和氧化锌的协调也很重要
但是有更多的学习
“在到达可能将二氧化碳变成可用乙醇中的工业过程之前,克服了许多挑战, “Brookhaven ChemistJoséRodriguez参加了工作
”例如,需要一个明确的方法证明对乙醇生产的选择性
关键问题是了解催化剂性质与反应机制之间的联系;这项研究位于该努力的前线
我们旨在对该过程的基本理解
“”这一研究领域的另一个目标是找到一种理想的CO2转换催化剂具有两种或更多种碳原子(乙醇的较高“醇(乙醇有两种),因此,对于工业应用和商品生产的生产更有用,更适合
在这项工作中研究的催化剂是有利的,因为铜和氧化锌基催化剂在化学工业中已经普遍存在化学工业中,并用于催化方法,例如来自CO 2的甲醇合成
研究人员在Brookhaven的国家同步射箭光源II计划后续研究,也是一家科学用户设施的DOE办事处,它提供了独特的工具和技术,用于在工作条件下表征催化剂
,他们将更详细地研究Cu-Cs-ZnO系统和具有不同组合物的催化剂
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