鲁尔大学波鸿分校 信用:CC0公共领域 一个国际研究小组使用纳米粒子将二氧化碳转化为有价值的原材料
德国波鸿鲁尔大学和澳大利亚新南威尔士大学的科学家们采用了酶的原理，这种酶在多步反应中产生复杂分子
研究小组将这种机制转移到金属纳米粒子上，也称为纳米酶
化学家们用二氧化碳生产乙醇和丙醇，这是化学工业常用的原料
2019年8月25日，由波鸿电化学中心的沃尔夫冈·舒曼教授和德国杜伊斯堡-埃森大学的科瑞娜·安德罗内斯库教授领导的团队，以及由贾斯汀·古丁教授和理查德·蒂利教授领导的澳大利亚团队在《美国化学学会杂志》上报道
沃尔夫冈·舒曼说:“将酶的级联反应转移到具有催化活性的纳米粒子上，可能是催化剂设计中的决定性一步。”
具有两个活动中心的粒子 酶有不同的级联反应活性中心，这些活性中心专门用于某些反应步骤
例如，单一的酶可以从相对简单的原料中产生复杂的产物
为了模仿这个概念，研究人员合成了一种银核被多孔铜层包围的粒子
银芯作为第一活性中心，铜层作为第二活性中心
在银核处形成的中间产物然后在铜层中反应形成更复杂的分子，最终离开颗粒
在目前的工作中，德国-澳大利亚团队证明了二氧化碳的电化学还原可以在纳米酶的帮助下进行
银核和铜壳上的几个反应步骤将原料转化为乙醇或丙醇
沃尔夫冈·舒曼说:“还有其他纳米粒子可以在没有级联原理的情况下从二氧化碳中产生这些产物。”
“然而，它们需要相当多的能量
" 研究人员现在希望进一步发展纳米粒子级联反应的概念，以便能够选择性地生产更有价值的产品，如乙烯或丁醇
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