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甲醇是一種廣泛應用于塑料、化學品和溶劑的關鍵原料，同時也是一種有潛力的綠色能源。美國俄勒岡州立大學和耶魯大學的研究團隊合作開發(fā)了一項新技術，顯著提高了將二氧化碳轉化為甲醇的效率和速度，為應對氣候變化和能源需求提供了創(chuàng)新解決方案。這項研究發(fā)表在《自然·納米技術》（Nature Nanotechnology）上。 研究人員開發(fā)了一種雙位點催化劑，通過在碳納米管上結合兩種不同的催化位點（相距約2納米），顯著提升了甲醇的生產速率。新催化劑的法拉第效率達到50%，意味著用于催化反應的電力浪費更少，而之前的單位點催化劑效率不到30%。 催化劑是加速化學反應速率的物質，而電催化劑通過降低反應活化能來加速電化學反應。碳納米管負載的鈷酞菁分子是少數(shù)能夠催化二氧化碳電化學還原為甲醇的分子之一。然而，之前的單位點催化劑對甲醇的選擇性較低。研究團隊在系統(tǒng)中引入了鎳四甲氧基酞菁，發(fā)現(xiàn)其能夠幫助催化二氧化碳轉化為一氧化碳的步驟，從而提高了甲醇的產量。先進的振動和X射線光譜分析表明，這種改進是由于一氧化碳從鎳位點轉移到同一碳納米管上的鈷位點。 這項技術的突破為高效利用二氧化碳提供了新途徑，不僅有助于減少溫室氣體排放，還為綠色能源和可持續(xù)化工生產開辟了新的可能性。未來，這項技術有望在能源轉型和環(huán)境保護中發(fā)揮重要作用。 《賽特科技日報》網(wǎng)站（https://scitechdaily.com） |
