文/王怡

新型催化劑將二氧化碳轉(zhuǎn)化成液體燃料

文/王怡

中國科技大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院謝毅、孫永福及其研究團(tuán)隊，近日找到一種新的電極催化劑，可以將二氧化碳轉(zhuǎn)化成液體燃料。

研究人員利用鈷和氧化鈷混合物特定的原子排列方法，讓原先并不具有二氧化碳催化活性的材料轉(zhuǎn)化為超越早前所有報道過的電催化劑，相關(guān)研究成果發(fā)表在1月7日出版的《自然》雜志上。

減少溫室氣體二氧化碳的含量是科學(xué)家們一直探索的工作。早先的研究已經(jīng)將二氧化碳通過電力和催化劑在電還原過程中被轉(zhuǎn)化成不同類型的化學(xué)品，如甲烷、甲酸、甲醇等燃料。在轉(zhuǎn)化過程中，二氧化碳以一種“清潔”的方式為工業(yè)生產(chǎn)供給化石燃料合成品，同時也減輕其對氣候變化的不利影響。

然而，在激活二氧化碳轉(zhuǎn)化為更高價值的化學(xué)品過程中，消耗大量的能量是一直存在的瓶頸。近年來，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，基于金屬納米結(jié)構(gòu)的氧化物衍生物可以在消耗少量能量的情況下，把二氧化碳轉(zhuǎn)化為其他化學(xué)品，但是研究人員并不清楚金屬氧化物在此的作用是什么。

孫永福及其研究團(tuán)隊構(gòu)建了一種雜化模型材料體系，制造出的四層原子厚的純鈷催化劑和四層原子厚的鈷與四氧化三鈷催化劑，可以使二氧化碳轉(zhuǎn)化成甲酸。研究人員介紹，鈷在位于正確的排列方法和氧化價態(tài)時，具有催化二氧化碳的活力，并且原子層的結(jié)構(gòu)和金屬氧化物的存在強化了催化能力，其優(yōu)異的表現(xiàn)超過了同等條件下評估過的其他金屬或者金屬氧化物催化劑。