美國能源部(DOE)布魯克黑文國家實驗室與塞維利亞大學(西班牙)和委內瑞拉中央大學科研人員合作研究,發(fā)現一種新的可將二氧化碳(CO2)轉化為甲醇的高活性催化體系——銅-鈰界面組合。新催化劑體系將CO2轉化為甲醇的速度比純銅微粒快1 000倍,比目前工業(yè)使用的常見的銅/氧化鋅催化劑快近90倍。
研究團隊提出,銅-鈰界面對甲醇合成具有高度活性。金屬和氧化物中心在銅-鈰界面上的組合為CO2轉化為甲醇提供了有利的反應途徑,而不是借助于Cu-Zn合金。研究團隊探索了銅和二氧化鈰納米顆粒組成的催化劑,有時也混以二氧化鈦。結果表明,催化劑的金屬組分不能單獨執(zhí)行用于甲醇生產所必需的所有化學步驟。最有效的捆綁和激活CO2發(fā)生在氧化鈰/銅催化體系中金屬和氧化物納米顆粒之間的界面上。用于該化學轉化的關鍵活性中心涉及來自銅和氧化物相的原子。