催化劑將溫室氣體循環轉化為氫氣、燃料和其他化學物質

科學家于2020年2月17日宣布，已經開發出一種新的催化劑，可以將溫室氣體轉化為氫氣、燃料和其他化學物質。

研究人員和政策制定者仍然對不排放二氧化碳的氫燃料能夠取代傳統燃料抱有希望。

工程師們已經創造了多種方法將二氧化碳和其他氣體轉化為氫氣，但許多方法需要相對稀有和昂貴的元素。

其他催化劑會引發短暫的化學反應，限制了它們的潛力。

這種催化劑由來自土耳其、沙特阿拉伯和韓國的一組研究人員開發，使用壽命更長，也更經濟。

主要研究者韓國先進科學技術研究所化學和生物分子工程學副教授Cafer T YAVUZ在一個新聞發布會上說：“我們著手開發一種有效的催化劑,可以轉換大量的溫室氣體二氧化碳和甲烷，沒有失敗。”

該催化劑由鎳、鎂、鉬組成，它們儲量豐富，價格相對低廉。

這種催化劑可以使用一個多月，它能引發化學反應，將二氧化碳和甲烷轉化為氫氣。

以前，當研究人員使用鎳來催化反應時，碳的副產品會積累并與催化劑表面的納米顆粒結合，從而改變反應過程。

YAVUZ說:“困難在于對大量催化劑表面的活性位點缺乏控制，因為任何提純過程都試圖改變催化劑本身的性質。”

對于這種新型催化劑，科學家們將鎳鉬納米顆粒與單晶氧化鎂配對，兩種材料都密封在還原環境中，這種還原環境沒有氧氣和其他氧化氣體。

當被活性氣體加熱時，納米顆粒在晶體表面移動，尋找干凈的錨點。

催化劑在高溫下產生高能量活性位點，鎖定納米顆粒。

這個過程阻止了鎳基催化劑獲得積炭。

研究者宋永東說，他是韓國科學技術學院化學與生物分子工程系的一名研究生，“我們花了將近一年的時間才了解其潛在的機制。”“一旦我們詳細研究了所有的化學事件，我們就震驚了。”

由于納米顆粒不斷地附著在單晶氧化鎂的邊緣，因此在其表面不會出現破壞反應過程的斷裂或變形。

因此，化學反應是精確和可預測的。

科學家們將這種新方法稱為“單晶邊緣的納米催化劑”。

科學家們在發表于《科學》(Science)雜志上的論文中寫道:“這項技術可能會為許多具有挑戰性的反應帶來穩定的催化劑設計。”