美國(guó)布朗大學(xué)的研究人員通過(guò)調(diào)整納米金顆粒至合適的尺寸,開(kāi)發(fā)出一種可選擇性地將CO2轉(zhuǎn)化為CO(一種活躍的含碳分子)的催化劑,可用來(lái)做替代燃料和大宗化學(xué)品。該研究結(jié)果已經(jīng)發(fā)表在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)的雜志上。
該研究表明,經(jīng)過(guò)精確設(shè)計(jì)的納米金粒子具有將CO2轉(zhuǎn)化為有用碳形式的能力。研究人員表示,雖然其所做的工作還是初步的,但這項(xiàng)技術(shù)具有擴(kuò)大規(guī)模實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用的巨大潛力。
CO2是一種非常穩(wěn)定的分子,必須將其還原成為如CO的形式才具有活性并可利用。CO通常用來(lái)制合成天然氣、甲醇和其它替代燃料。但是將CO2轉(zhuǎn)化為CO并非易事。此前的研究表明,由金箔制成的催化劑對(duì)這種轉(zhuǎn)換具有活性,但效率很低。金與CO2以及溶解CO2的水都發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生了大量的氫氣副產(chǎn)物,而不是所需的CO。
對(duì)于CO2的轉(zhuǎn)化,納米金粒子催化劑的效果比大塊金好。粒子的大小至關(guān)重要,因?yàn)檫叡冉堑拇呋钚院谩?nm粒子的邊角比例大于4,6,10nm的粒子。
布朗大學(xué)的研究小組發(fā)現(xiàn),納米粒子的選擇性確實(shí)更好,但更為重要的是這些粒子的精確大小。8nm粒子具有最好的選擇性,可使CO2轉(zhuǎn)換為CO的轉(zhuǎn)化率達(dá)90%,而4,6,10nm的粒子卻無(wú)法達(dá)到這一數(shù)值。