美國阿貢國家實驗室開發二氧化碳制甲醇新型銅原子簇催化劑

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美國阿貢國家實驗室開發二氧化碳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出一種新型的銅原子簇催化劑，這種催化劑是由每簇4個銅原子的四聚體負載在氧化鋁的薄膜上，可以快速地捕獲二氧化碳并將其轉化成甲醇，最終節省能源。

目前的二氧化碳制甲醇方法通常采用銅-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了若干的結合位點，從而限制了捕獲二氧化碳的能力，為了促進反應，還需要高壓條件，而壓縮氣體進入高壓混合狀態需要花費大量能量。

這種新型銅原子簇四聚體結構中的大多數結合點位是開放的，4個銅原子同時參與，這意味著催化劑可以更強烈地附著二氧化碳，使二氧化碳進行更好更快的轉換。這種增強結合的優點在于，只需要較低的壓力和較少的能量就可以生產相同量的甲醇。

目前，這項研發工作還在繼續,面臨的難點是不穩定性和如何生產大規模量的催化劑。銅四聚體在工業環境中使用時有可能會分解，所以確保長期耐久性，是今后研究的一個關鍵點。此外，研究人員對尋找其他的催化劑也很感興趣，將使用先進計算方法來進行預測。

(李雅麗摘自Chemical Processing,2015-10)