波士顿学院 信用:弗兰克宗 将二氧化碳转化为甲醇，一种潜在的可再生替代燃料，提供了同时形成替代燃料和减少二氧化碳排放的机会
受自然过程的启发，波士顿学院的一组化学家使用多催化剂系统，在最低温度下将二氧化碳转化为甲醇，据报道具有很高的反应效率和选择性，研究人员在《化学》杂志最近的在线版上报道说
该报告的主要作者波士顿学院化学副教授杰弗瑞·拜尔斯和弗兰克·宗说，该小组的发现是通过在一个由海绵状多孔晶体材料构成的单一系统中安装多种催化剂实现的，该材料被称为金属-有机框架
被海绵固定在适当的位置，独立的催化剂和谐地工作
他们报告说，如果没有以这种方式分离催化活性物质，反应就不能进行，也不能获得产物
宗庆后说，该团队的灵感来自细胞中的生物机制，这种机制可以高效地利用多组分化学反应
该研究小组通过主客体化学来分离催化剂，将“客体”分子封装在“主体”材料中，形成新的化合物，从而将二氧化碳转化为甲醇
该方法受自然界多组分催化转化的启发，将温室气体转化为可再生燃料，同时避免对单一物种的高催化需求
“我们通过将一种或多种催化剂封装在金属-有机框架中，并将所得的主-客体结构与另一种过渡金属络合物串联应用于催化来实现这一点，”郑说
这个团队包括研究生托马斯·M
雷德和本科恩里克·H
拜尔斯说，阿迪伦着手确定他们是否能开发出一种整合不相容催化剂的方法，以便在低温下高选择性地将二氧化碳转化为甲醇
具体来说，他们想知道，与目前基于过渡金属络合物的二氧化碳转化为甲醇的现有技术系统相比，这种方法是否有特定的优势
拜尔斯说:“将多种过渡金属络合物催化剂放置在系统的正确位置对反应的进行至关重要。”
“同时，封装这些催化剂允许在多组分催化体系中进行回收
" 研究称，这些特性使得多组分催化剂结构更具工业相关性，这可能为碳中和燃料经济性铺平道路
除了通过封装催化剂实现现场隔离(从而提高催化剂活性和可回收性)之外，研究小组还发现了催化剂的自催化特性，使得反应无需大量添加剂即可进行
宗庆后说，以前大多数关于类似反应的报告都使用了大量的添加剂，但该小组的方法避免了这种必要性，并且是第一次在与能源相关的反应中使用二氧化碳
郑说，该团队计划对封装方法和金属-有机框架的模块化进行进一步研究，以更深入地了解多组分系统并进一步优化它，以及通过形成新的主-客体结构来获得新的、未探索的反应性
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