塔塔基础研究所 纳米固体酸将二氧化碳直接转化为燃料(二甲醚)，将塑料废物转化为化学品(碳氢化合物)
信用:阿延梅蒂，TIFR，孟买 气候变化的主要原因是大气中的二氧化碳，其水平每天都在上升
因此，非常需要找到降低二氧化碳水平的方法
另一方面，过量的塑料废物已经成为一个严重的环境问题
在这项发表在《自然通讯》上的工作中，研究人员通过开发纳米固体酸将二氧化碳直接转化为燃料(二甲醚)，将塑料废物转化为化学品(碳氢化合物)，一举解决了这两个问题
固体酸是最重要的非均相催化剂之一，在一些最重要的过程中，如烃裂解、烷基化以及塑料废物降解和二氧化碳转化为燃料，固体酸有可能取代对环境有害的液体酸
两种最著名的固体酸是结晶沸石和无定形铝硅酸盐
虽然沸石是强酸性的，但它们受到其固有微孔性的限制，导致极端的扩散限制；尽管硅铝酸盐是中孔的，但是它们具有低酸性和中等稳定性
因此，设计和合成具有强酸性(如沸石)和结构性质(如硅铝酸盐，推测为“无定形沸石”)的固体酸是一项合成挑战，这种沸石是理想的强酸性无定形铝硅酸盐
另一方面，由于二氧化碳的增加，全球变暖对气候模式的影响已经非常明显，令人担忧
因此，非常需要找到降低二氧化碳水平的方法，要么将其封存，要么将其转化为燃料
利用双连续微乳液滴技术作为软模板
孟买塔塔基础研究所(TIFR)的Vivek Polshettiwar小组合成了具有纳米海绵形态的无定形沸石，显示出沸石(强酸性)和无定形硅铝酸盐(中孔高表面积)的性质
通过各种催化反应(氧化苯乙烯开环、乙烯基合成、傅-克烷基化、茉莉醛合成、间二甲苯异构化和异丙苯裂解)证明了类沸石桥硅烷醇在原子吸收光谱中的存在，这些反应需要强酸性位点和较大的孔径
强酸性和易接近性之间的协同作用体现在原子吸收光谱显示出比最先进的沸石和无定形铝硅酸盐更好的性能
这也得到详细的固态核磁共振研究的证实
因此，很明显，该材料具有强酸性沸石样的桥接硅烷醇位点，即使该材料不是结晶的而是无定形的
因此，它们在结晶沸石和无定形硅铝酸盐之间的界面上属于一类新的材料
因此，该方法可以允许开发用于塑料降解的固体酸催化，以及以显著的速率、规模和稳定性将二氧化碳转化为燃料，以使该方法在经济上具有竞争力
由于其优越的活性和稳定性，该协议具有科学和技术优势
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