美【měi】国能源部【bù】(DOE)布鲁克【kè】黑【hēi】文国家实验室【shì】科学家9-21宣【xuān】布【bù】，其与【yǔ】塞维【wéi】利亚大学(西班牙【yá】)和委内瑞拉中【zhōng】央大学科研人【rén】员合作研【yán】究，发现【xiàn】了一种新的【de】可【kě】将CO2转化为甲醇的高活性催化体系【xì】——铜-铈界面【miàn】组合。新催化剂体【tǐ】系将CO2转化为甲醇的速度比纯铜微粒快1000倍, 比目前工【gōng】业使【shǐ】用的常见的铜/氧化锌催化剂【jì】快近90倍。
        CO2活化及其加氢成【chéng】醇类或其他【tā】烃类化合物是循环利用CO2的一种重要途径。但这【zhè】是一个具有挑战性的任务, 因为存在与二氧化碳化学【xué】惰性相【xiàng】关的困难【nán】。通【tōng】常应用于CO2化学活化的纯金【jīn】属【shǔ】和双【shuāng】金【jīn】属体系的催【cuī】化【huà】活【huó】性较【jiào】低, 而新催化体系【xì】的【de】活性明显【xiǎn】高于目前【qián】使用【yòng】的其他【tā】催化剂【jì】。全球【qiú】涂料网了【le】解到，最近的研究已经确定CO2激活【huó】和甲醇【chún】的合成可借助于Cu/ZnO/Al2O3工业催【cuī】化【huà】剂的活性中心。铜【tóng】单独与CO2的相互作用是很差【chà】的，必须与锌构【gòu】成【chéng】合金，才能使转化为甲醇【chún】的反应更好更快【kuài】。
        联合研究团【tuán】队此次对CO2活化给【gěi】出了完【wán】全不同【tóng】类型的实验和理论依据【jù】：这就是铜-铈界面，它【tā】对【duì】甲醇合【hé】成【chéng】具有【yǒu】高度活性【xìng】。金属和氧化物中心在铜【tóng】-铈界面【miàn】上的【de】组合为CO2转化【huà】为甲醇【chún】提【tí】供了【le】有利的反【fǎn】应途【tú】径，而不是借助于Cu-Zn合【hé】金。联合研究团队探索了铜【tóng】和二氧化铈纳米颗粒组成的催化剂，有时也混以二氧化钛。
        这【zhè】些研究表明, 催化剂的金属组分不能单独执行用于甲醇生产【chǎn】所必需的所有化学步骤【zhòu】。最有效【xiào】的【de】捆绑和激活CO2发生在氧化铈/铜【tóng】催化体系【xì】中金【jīn】属和氧化物纳【nà】米颗粒之间的【de】界面【miàn】上【shàng】。研究人员指【zhǐ】出，用于该【gāi】化学转化的【de】关键活性中【zhōng】心【xīn】涉及来自铜和【hé】氧化物相的原子。
         研究【jiū】人员认为, 他【tā】们的研究说明了甲【jiǎ】醇合成可通过适【shì】当【dāng】调整催化剂中金属【shǔ】-氧化物界面的属性而获得。这【zhè】是一个【gè】非【fēi】常有趣的步【bù】骤, 对于设计活性催化【huà】剂以应【yīng】用于合【hé】成【chéng】醇类和相【xiàng】关的分子创建了一个【gè】新的策略。