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通往甲醇的电子高速公路

发布时间:2019/12/01 科技 浏览:467

 
一种将二氧化碳和水转化为甲醇的新型催化剂的构想–该催化剂利用碳纳米管为电子创造了一条“高速公路”。信用:王海亮实验室现在,耶鲁大学的化学家开辟了一条新的电子高速公路,制造甲醇变得更加容易。
该发现于11月27日在线发表在《自然》杂志上,为两种化学任务找到了一种新颖的解决方案:生产甲醇(一种易挥发的液态燃料,受到业界的重视),并从大气中去除二氧化碳。耶鲁大学化学系助理教授,耶鲁大学西校区能源科学研究所成员王海亮主持了这项研究。
甲醇用于各种产品,包括防冻剂,油漆稀释剂和玻璃清洁剂。它还用于生产生物柴油燃料,塑料,胶合板和永久压榨衣物。
耶鲁大学的研究人员开发了一种催化剂,可利用电力将二氧化碳和水转化为甲醇。这是一种称为多相分子电催化剂的催化剂-“非均相”是因为它是在液体电解质中运行的固体催化剂材料,而“分子”是因为该催化剂的活性部位是分子结构。
王说,新催化剂的独特结构是关键。
他和他的团队将钴酞菁(或其衍生物)的单个分子锚固在碳纳米管的表面上,碳纳米管是卷起石墨烯层的纳米级管。纳米管的作用就像电子的高速公路,将电子快速连续地传递到催化部位,将二氧化碳转化为甲醇。研究人员说,这是一种六电子还原过程,这意味着将六个电子注入一个二氧化碳分子中。
这项新研究的合著者ueshen Wu(左)和Xu Lu。信用:王海亮实验室在此发现之前,有限的电子传递(两个电子还原过程),普通分子催化剂只能将二氧化碳转化为一氧化碳等产品。
Wang说:“均相分子催化剂使我们小组可以更好地进行新化学和已知化学,这就是一个例子。”