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?如何將二氧化碳更環(huán)保地利用
2021-10-22 13:40:05
美國羅格斯大學的科學家開發(fā)出了一種新型催化劑，可以將導致全球變暖的二氧化碳轉化為塑料、織物、樹脂和其他產品。
除了生物酶，電催化劑是一種能以超過99%的效率將二氧化碳和水轉化為含有1~4個碳原子基本結構的材料。研究人員利用這種新型催化劑制造的兩種產品——甲基乙二醛(C3)和2,3-呋喃二醇(C4)——可作為塑料、粘合劑和藥品的前體。其中，安全性更高的甲基乙二醛可取代有毒的甲醛。
這一發(fā)現(xiàn)基于人工光合作用的化學原理，并且于近日發(fā)表在了《能源與環(huán)境科學》雜志上。
“我們的突破可能會使化學和制藥工業(yè)中產生的二氧化碳轉化為有價值的產品和原材料。”該研究的作者、羅格斯大學新布倫瑞克分校化學和化學生物學以及生物化學和微生物學系的教授Charles Dismukes說道。Dismukes還是羅格斯大學瓦克斯曼微生物研究所的首席研究員。
此前，科學家們發(fā)現(xiàn)二氧化碳可以通過電化學方式轉化為甲醇、乙醇、甲烷和乙烯，產量相對較高。但該研究的主要作者、羅格斯大學的化學博士生Karin Calvinho表示，這種生產方式效率低下，成本太高，在商業(yè)上行不通，二氧化碳回收設備。
然而，如果使用五種由既便宜又豐富的鎳和磷制成的催化劑，二氧化碳和水便可以通過電化學方法轉化成一系列碳基產品。催化劑的選擇和其他條件決定了有多少碳原子可以連接在一起形成分子，甚至產生更長的聚合物。一般來說，碳鏈越長，產品越有價值。
根據(jù)他們的研究，羅格斯大學的科學家們申請了該電催化劑的專利，并且新成立了一家公司RenewCO。接下來他們將進一步研究相關潛在的化學反應，用來生產其他有價值的產品，比如廣泛用于聚合物工業(yè)的二元醇，或者可以用作可再生燃料的碳氫化合物。同時羅格斯大學的專家們正在設計、建造和測試商用電解槽。
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