温室气体回收可以产生氢气和燃料
一种新的催化剂可能会使我们向循环碳经济迈出一大步。
研究人员通过开发一种新的温室气体回收方法,向更环保的能源机遇迈出了重要一步。该策略使用了一种新的经济和持久的催化剂,可以产生氢气、燃料和其他可用的化学物质。
这一策略可能在扭转全球变暖的更广泛努力中发挥关键作用。
一篇关于研究人员的发现和结果的论文发表在最近一期的《科学》杂志上。
“我们着手开发一种有效的催化剂,可以毫无失败地转化大量温室气体二氧化碳和甲烷,”论文作者之一、KAIST化学和生物分子能及化学副教授Cafer T. Yavuz解释说。
催化剂在此过程中对温室气体进行循环利用雷竞技网站而天然气是由镍、镁和钼制成的。这些材料都很丰富,价格也很便宜。这种催化剂启动并加速了将甲烷和二氧化碳转化为氢气的反应速率。催化剂的效率维持了一个多月。
温室气体循环利用过程被称为干重整。
干重整发生在有害气体-例如,二氧化碳-经历一个过程,其结果是更有用的化学物质。然后,这些化学物质可以经过进一步加工,转化为塑料、燃料甚至药物。虽然这不是一种新工艺,但之前的方法需要昂贵的金属,如铑和铂,很难获得。此外,它们的化学反应时间短,效率低。
科学家们已经关注镍一段时间了,因为它是一种价格更便宜的催化剂。然而,单独使用这种材料会导致碳副产品的积累。此外,使用镍可以使表面纳米颗粒结合在一起,从根本上改变了催化剂的整个几何形状和组成。因此,镍将无法用于该过程。
Yavuz解释说:“困难在于缺乏对大量催化剂表面活性位点的控制,因为任何试图进行的精制过程也会改变催化剂本身的性质。”
研究人员能制造出镍钼纳米颗粒吗在还原环境下单晶氧化镁的存在。在活性气体下加热这种组合,移动纳米颗粒,在晶体的原始表面上寻找锚定点。结果是一种活化的催化剂将其自身的高能活性位点与纳米颗粒永久固定在其位置上。
这意味着温室气体回收可以在不引起表面颗粒结合或碳积聚的情况下发生,而镍则单独发生。