美国杜克大学开发CO2高效转化为燃料的新催化方法

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	美国杜克大学开发CO2高效转化为燃料的新催化方法
	牛艺博
	2017-04-01
所属快报	资源环境快报
出版年	2017
期	7
语种	中文
领域	资源环境
栏目	前沿研究动态
中文关键词	光 ; 二氧化碳 ; 燃料
中文摘要	2017年2月23日，杜克大学研究人员在Nature Communications杂志上发表《光催化反应可将二氧化碳转化为燃料》（Light-driven Reaction Converts Carbon Dioxide into Fuel）的文章，称其研究人员开发的微小纳米粒子能够在仅使用紫外光的条件下将二氧化碳（CO2）转化为甲烷。该研究发现了能够使用紫外光进行这种重要化学反应的催化剂，该团队还将开发一种能够在自然阳光下运行的催化剂。
情报分析_信息发布时间	2017年2月23日
情报分析_信息来源性质	大学
情报分析_信息来源机构	杜克大学
情报分析_机构类别	大学
情报分析_信息来源国家	美国
情报分析_信息类别	前沿研究动态
情报分析_研究主题	CO2高效转化为燃料
情报分析_研究内容	长期以来，化学家一直在寻求一种高效的光驱动催化剂来推动CO2转化为甲烷，该反应将有助于减少大气中CO2的增长水平，同时产生的甲烷是许多燃料的关键组成部分。研究发现铑纳米粒子在光照条件下更容易形成纯度更高的甲烷，而不是甲烷和不期望的副产物一氧化碳等均半的混合物。铑虽然是地球上最稀有的元素之一，但在日常生活中起着非常重要的作用。铑金属可用于加速或催化一些关键的工业过程，包括药物、洗涤剂和肥料等的制造过程，其甚至在分解催化转化器中的有毒污染物方面发挥着重要的作用。铑通过增加能量加速催化反应过程，由于热量更容易产生和吸收，这些能量通常以热量的形式出现，但是高温会缩短催化剂的寿命和产生不需要的合成产物等问题。过去的20年里，科学家发现可以采用光将能量传递到纳米级的金属中，使其成为等离子体。等离子体金属纳米粒子可有效吸收可见光或紫外光，该属性使其被广泛应用于催化剂等众多领域。实验室研究人员合成了吸收紫外光最佳尺寸的铑纳米管作为催化剂，然后将纳米粒子加热至300 ℃时，CO2和氢气反应产生相等的甲烷和一氧化碳混合物，而当用高功率紫外线照射时，CO2和氢气在室温下反应几乎完全转化成了甲烷。杜克大学的Henry Everitt教授指出，对铑纳米结构进行光照射，可以迫使该化学反应沿另一个方向进行，因此实验重点应该是研究如何采用光催化其反应而不是加热。由于催化剂的高分离能力不需要净化产品，从而大大节省了时间和精力，这种控制化学反应的分离能力使其产生含有很少或没有副产物的方式是确定工业规模反应成本和可行性的重要因素。当前，该团队计划测试其轻型动力技术能否推动目前加热铑金属催化其他反应。他们还希望通过调整铑纳米粒子的大小，开发一种由光照驱动的催化剂，创造出一种可以集成到可再生能源系统中的太阳能反应。研究人员还发现，光催化作用可以应用于许多重要的化学反应，他们将不断探索这种高效的新催化方法。（牛艺博编译）原文题目：Light-driven Reaction Converts Carbon Dioxide into Fuel 来源：https://today.duke.edu/2017/02/light-driven-reaction-converts-carbon-dioxide-fuel
原文题名	Light-driven Reaction Converts Carbon Dioxide into Fuel
原文链接	查看原文
文献类型	快报文章
条目标识符	http://119.78.100.173/C666/handle/2XK7JSWQ/180416
专题	资源环境科学
推荐引用方式 GB/T 7714	牛艺博. 美国杜克大学开发CO2高效转化为燃料的新催化方法. 2017.