卡尔斯鲁厄理工学院 二氧化碳(红黑色)和氢气(灰色)在铜钯表面催化反应生成石墨烯(黑色)
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莫雷诺-皮内达，基特 公众都知道二氧化碳这种化合物是大气中的温室气体，因为它会导致全球变暖
然而，二氧化碳也可以是化学反应的有用原料
卡尔斯鲁厄理工学院的一个工作组已经在化学化工杂志上报道了这一不寻常的应用
他们正在使用二氧化碳作为原料来生产石墨烯，这是一种目前正在深入研究的技术材料
煤和石油等化石燃料的燃烧产生电能、热能和流动性，但也导致大气中二氧化碳含量增加，从而导致全球变暖
切断这个因果链是科学家寻找替代能源的动力，也是寻找二氧化碳替代用途的动力
一种可能是将二氧化碳视为合成有价值材料的廉价原料，将其反馈到可重复使用的循环中——甚至可能是一种有利可图的方式
自然界中有这样一个例子
在植物叶片的光合作用过程中，光、水和二氧化碳的结合产生了生物量，结束了自然物质循环
在这个过程中，金属基酶RuBisCo的工作是从空气中吸收二氧化碳，并使其可用于工厂中的进一步化学反应
受这种基于金属酶的自然转化的启发，基特的研究人员现在提出了一种方法，在特殊制备的催化活性金属表面的帮助下，温室气体二氧化碳和氢气在高达1000摄氏度的温度下直接转化为气态烯烃
石墨烯是化学元素碳的二维形式，具有有趣的电学性质，因此是未来新电子元件的一种选择
它在2004年的发现和可操作性导致了世界范围内的深入研究，并为发现者安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃塞洛夫赢得了2010年诺贝尔物理学奖
两人用胶带手工从一块石墨上取下石墨烯
基特的几个工作组已经合作在化学化学杂志上提出了一种通过金属催化剂从二氧化碳和氢气中分离石墨烯的方法
“如果金属表面显示出铜和钯的正确比例，二氧化碳向石墨烯的转化将直接发生在一个简单的一步过程中，”该研究的负责人马里奥·鲁本教授解释说，他来自纳米技术研究所(INT)和基特无机化学研究所(AOC)的分子库材料工作组
在进一步的实验中，研究人员甚至能够生产几层厚的石墨烯，这对于电池、电子元件或过滤材料的可能应用很有意思
工作组的下一个研究目标是用这样获得的石墨烯形成功能性电子元件
石墨烯和磁性分子等碳材料可能是未来量子计算机的基石，量子计算机能够实现超快速和节能的计算，但不是基于当今计算机的二进制逻辑
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