维也纳理工大学 学分:维也纳理工大学 如果大气中的二氧化碳含量不再增加，二氧化碳就必须转化为其他物质
然而，由于CO2是一种非常稳定的分子，这只能在特殊催化剂的帮助下完成
到目前为止，这种催化剂的主要问题是缺乏稳定性:经过一段时间后，许多材料会失去其催化性能
在伦敦大学维恩分校，正在对一种特殊的矿物进行研究——钙钛矿，迄今为止，它已被用于太阳能电池，作为阳极材料或电子元件，而不是它们的催化性能
现在，伦敦大学维恩分校的科学家已经成功地生产出一种特殊的钙钛矿，这种钙钛矿非常适合作为催化剂，将二氧化碳转化为其他有用的物质，如合成燃料
新的钙钛矿催化剂非常稳定，而且相对便宜，因此适合工业应用
如何关闭碳循环 “我们对所谓的水煤气逆向转换反应感兴趣，”教授表示
多伦多大学材料化学研究所的克里斯托弗·雷姆山
“在这个过程中，二氧化碳和氢气转化为水和一氧化碳
然后你可以进一步处理一氧化碳，例如转化为甲醇，其他化学基础材料，甚至转化为燃料
" 这种反应并不新鲜，但还没有真正在工业规模上应用于二氧化碳利用
它发生在高温下，这有助于催化剂快速分解
当涉及到昂贵的材料时，例如那些含有稀有金属的材料，这是一个特别的问题
克里斯托弗·雷姆山(Christoph Rameshan)和他的团队研究了如何从钙钛矿类材料中专门为这种反应定制材料，他取得了成功:“我们尝试了一些东西，最终提出了一种由钴、铁、钙和钕制成的钙钛矿，具有优异的性能，”雷姆山说
原子通过晶体迁移 由于其晶体结构，钙钛矿允许某些原子通过它迁移
例如，在催化过程中，材料内部的钴原子向表面移动，并在那里形成微小的纳米粒子，这些纳米粒子具有特殊的化学活性
与此同时，所谓的氧空位形成了——在晶体中一个氧原子实际应该位于的位置
正是在这些空位上，CO2分子能够很好地对接，然后分解成氧气和一氧化碳
“我们能够证明我们的钙钛矿比其他催化剂更稳定，”克里斯托夫·拉梅山说
“它还有一个优点就是可以再生:如果它的催化活性在一定时间后确实减弱了，你可以在氧气的帮助下简单地把它恢复到原来的状态，继续使用
" 初步评估表明，该催化剂在经济上也很有前景
“它比其他催化剂更贵，但只有三分之一，而且更耐用，”拉梅山说
“我们现在想尝试用其他东西代替钕，这样可以进一步降低成本
" 内置燃料生产的工厂 理论上，你可以使用这样的技术将二氧化碳从大气中分离出来——但要做到这一点，你必须首先浓缩二氧化碳，这需要相当多的能量
因此，在大量生产的地方，例如在工厂中，首先转化CO2是更有效的
“你可以简单地在现有的排放大量二氧化碳的工厂中增加一个额外的反应器，在那里二氧化碳首先被转化为一氧化碳，然后被进一步处理，”克里斯托夫·拉梅山说
这样的工厂不会损害气候，反而会产生额外的好处
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