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研究人员发现新催化剂 可将二氧化碳转化为燃料

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58京牌 ,研究人员使用超级计算机确定一组“单原子”催化剂,可在将二氧化碳转化为燃料的过程中发挥关键作用。这将有助于解决全球变暖的问题。

 (图片来源:昆士兰科技大学)

昆士兰科技大学(QUT)科学材料中心的研究人员参与了一项国际研究。该研究通过理论建模确定六种金属,包括镍、铌、钯、铼、铑和锆,在将二氧化碳转化为可持续性清洁能源的反应中,这些金属能够发挥作用。

QTU副教授Liangzhi Kou表示,这项研究利用澳大利亚国立大学(Australian National University)的国家计算基础设施进行实验建模,以观察单个金属原子如何与二维“铁电”材料发生反应。

铁电材料的一面带正电荷,另一面带负电荷。当施加电压时,这种极化状态可以逆转。在理论模型中,研究人员发现在铁电材料中添加催化剂金属原子,可将温室气体转化为所需的化学燃料。一旦极性发生逆转,这种状态就会被保留下来,作为二氧化碳转化的催化剂。

研究人员表示,十年前,就有人提出利用单原子催化剂来减少二氧化碳。这项研究极大地推动了这一领域的发展。“我们设计了一种特殊的化学催化剂,可以将温室气体CO2转化为所需的化学燃料。同时,通过可行性方法,可以控制转换效率。这意味着我们首次拥有加速或延缓反应的能力,甚至结束化学反应。”

这项研究为设计新型催化剂提供了指导,或将对化学产业产生深远的影响。该研究领域的长期目标是,找到将CO2转变为清洁能源的方法。通过这项研究,最终可能产生一种在发动机或工业系统中添加涂层的方法。这种涂层能够转化二氧化碳,而不是向大气中排放更多的气体。“CO2能引发温室效应,是导致全球变暖的主要原因。将其转变为化学燃料,不仅对环境有益,而且有助于解决能源危机。”

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