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新型催化剂将温室气体回收为机器人总动员2完整版燃料和氢气

纳米技术 2022-03-02 23:58:09

由韩国高级科学技术研究所 新开发的催化剂,将温室气体回收成可用于燃料、氢气和其他化学物质的成分

学分:韩国高级科学技术学院 科学家朝着循环碳经济迈出了重要的一步,他们开发了一种持久、经济的催化剂,将温室气体回收成可用于燃料、氢气和其他化学物质的成分

研究人员称,这一结果可能是扭转全球变暖的革命性成果

这项研究发表在2月14日的《科学》杂志上

“我们着手开发一种有效的催化剂,能够毫无故障地转化大量的温室气体二氧化碳和甲烷,”卡福说

Yavuz,论文作者,KAIST化学与生物分子工程和化学副教授

这种催化剂由廉价且丰富的镍、镁和钼制成,能够启动并加速将二氧化碳和甲烷转化为氢气的反应速度

它可以高效工作一个多月

这种转化被称为“干重整”,在这种过程中,二氧化碳等有害气体被加工成更有用的化学物质,这些化学物质可以提炼出来,用于燃料、塑料甚至药品

这是一个有效的过程,但它以前需要稀有和昂贵的金属,如铂和铑,以诱导短暂和低效的化学反应

其他研究人员此前曾提出镍是一种更经济的解决方案,但碳副产品会堆积起来,表面纳米粒子会结合在更便宜的金属上,从根本上改变催化剂的组成和几何形状,使其变得无用

“困难来自于对庞大的催化剂表面上的许多活性位点缺乏控制,因为任何试图进行的精制过程也会改变催化剂本身的性质,”亚乌兹说

研究人员在单晶氧化镁存在下,在还原环境下生产镍钼纳米粒子

当成分在反应气体下加热时,纳米粒子在原始晶体表面移动,寻找固定点

由此产生的活化催化剂密封了自己的高能活性位点,并永久固定了纳米粒子的位置——这意味着镍基催化剂不会有碳堆积,表面粒子也不会相互结合

“我们花了将近一年的时间才理解其潜在的机制,”第一作者宋永东说,他是凯思特化学与生物分子工程系的研究生

“一旦我们详细研究了所有的化学事件,我们就震惊了

" 研究人员称之为单晶边缘的纳米催化剂

氧化镁纳米粉末来自氧化镁的精细结构形式,其中分子连续结合到边缘

表面没有断裂或缺陷,允许均匀和可预测的反应

“我们的研究解决了催化剂界面临的许多挑战,”亚瓦兹说

“我们相信,NOSCE机制将改善其他低效的催化反应,并进一步减少温室气体排放

"

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