化学家们已经开发出一种纳米结构,结合了铜、黄金和白银作为一个优良的催化剂在化学反应的改进的性能至关重要,如果碳捕捉和利用的成功帮助缓解全球变暖。
了一项研究,这项研究描述了过程出现在杂志上纳米研究3月15日。
面对气候变化的挑战,近年来,越来越多的政策制定者关注carbon-capture-and-utilization(情事属实者)有限公司2从大气中画下来,然后使用作为工业化学品的原料(如一氧化碳、甲酸、乙烯和乙醇)或碳中和合成燃料的生产(特别是用于hard-to-electrify运输长途航空和航运等行业)。只要后者过程是由清洁电力,它还提供了一种长期储存可再生能源——;克服间歇性的能源选项的圣杯,比如风能和太阳能。
一个可能的方法做这一切都是通过化学反应称为电化学CO2还原反应(生态2RR,或者只是ECR)。它使用电力天然气的转换到其他可用被分离物质有限公司2碳原子与氧原子。水还可以提供“捐助者”在ECR的一些品种,即氢碳原子结合氢生产各种种类的碳氢化合物或醇。
ECR的关键是使用正确的催化剂,或化学物质的结构和电荷使其启动或加速化学反应。各种不同的金属作为催化剂,这取决于最终产品。催化剂使用只有一个类型的金属包括锡生产甲酸、银一氧化碳(CO),和铜为甲烷,乙烯或乙醇。
然而,过程可能是有限的,当ECR的性能与氢原子的趋势在电化学分解水与自己而不是加入碳原子。这种竞争会导致生产(或“选择”)不同的化学比期望的最终产品。因此,化学家们长期以来一直在寻找催化剂具有高选择性。
最近,而不是仅仅使用单一金属作为催化剂,研究人员转向异质结构的使用,将两个截然不同的材料的综合性能产生不同的或更好的结果在自己的个人材料。欧洲杯足球竞彩
一些已经测试了ECR的异质结构包括结合银和钯在神经元分支形成(AgPd“nanodentrites”),和其他各种组合的两种金属夹层型、管状、锥体和其他形状。研究人员已经取得了相当大的成功与双金属异质结构,包括铜很擅长将二氧化碳转化为产品,使用两个碳原子。这些双金属异质结构包括采用化学(AgCu),带(ZnCu)和gold-copper (AuCu),与后者享受特定选择性成功甲烷,C2和一氧化碳。
“我们认为,如果两种金属产生好的结果,那么也许三金属就更好了,”说张至诚nanochemist天津大学和该研究的作者之一。
所以研究者们建造了一个trimetallic纳米结构,结合金、银、铜和不对称的形式。三种金属的形状和精确的比例可以改变通过增长方法涉及多个步骤。具体来说,黄金“nanopyramids”首先被合成,作为“种子”,随后的增长各种trimetallic涉及不同比率的三种金属的结构。
他们发现由于其独特的异质结构形式的设计和通过改变这三种金属的比例,他们可以仔细调整选择性向不同的C2的产品。生产的乙醇(C2H6O)特别是与喂养率最大化利用异质结构包括一个原子的金和银5铜原子结合。
这项工作提出了一个有前途的战略发展ECR内其他trimetallic纳米材料的发展。欧洲杯足球竞彩
本文也可用SciOpen由清华大学出版社(https://www.sciopen.com/home)。
来源:http://www.tup.tsinghua.edu.cn/en/index.html