美國阿貢國家實驗室開發(fā)CO2制甲醇新型銅原子簇催化劑

美國阿貢國家實驗室開發(fā)CO2制甲醇新型銅原子簇催化劑

美國能源部阿貢國家實驗室開發(fā)出一種新型的銅原子簇催化劑，這種催化劑結(jié)構(gòu)是由每簇4個銅原子的Cu4四聚體負載在氧化鋁的薄膜上，可以快速地捕獲CO2并將其轉(zhuǎn)化成甲醇，最終節(jié)省能源。

通常的CO2制甲醇方法是采用銅－鋅－鋁氧化物催化劑，僅僅將這些催化組分維系在一起就占據(jù)了若干的結(jié)合位點，從而限制了捕獲CO2的能力，為了促進反應(yīng)，還需要高壓條件，而使氣體進入高壓混合狀態(tài)需要大量能耗。

這種銅原子簇四聚體結(jié)構(gòu)中的大多數(shù)結(jié)合點位是開放的，4個銅原子同時參與，這意味著催化劑可以更強烈地附著CO2，將其更好地加快轉(zhuǎn)換。這種增強結(jié)合的優(yōu)點在于，只需要較低的壓力和較少的能量就可以生產(chǎn)相同量的甲醇。

目前，這項研發(fā)工作還在繼續(xù)。面臨的難點是催化劑的不穩(wěn)定性以及如何生產(chǎn)大量的催化劑。銅四聚體在工業(yè)環(huán)境中使用時有可能會分解，因此確保長期耐久性是今后研究的一個關(guān)鍵點。此外，研究人員對尋找其它的催化劑也很感興趣，將使用先進計算方法來進行預(yù)測。

［中國石化有機原料科技情報中心站供稿］