避免氣候變化最壞影響的最佳方法是減少一氧化碳2世界各地的排放?；F盧大學(xué)化學(xué)工程系教授陳忠偉(Zhongwei Chen)說(shuō)，一種方法是捕獲一氧化碳。2并將其轉(zhuǎn)化為其他有用的化學(xué)品，例如用于燃料的甲醇和甲烷。

從源頭上停止排放，并通過(guò)替代一氧化碳進(jìn)一步減少未來(lái)的排放2-用更清潔的燃料生產(chǎn)燃料“...是一種閉環(huán)的方式，“陳說(shuō)。

為了轉(zhuǎn)一氧化碳2進(jìn)入甲醇后，您需要催化劑來(lái)啟動(dòng)電化學(xué)反應(yīng)。傳統(tǒng)上，這些催化劑要么由金或鈀等貴金屬制成，要么由銅或錫等賤金屬制成。然而，它們價(jià)格昂貴且容易分解，阻礙了大規(guī)模實(shí)施。

“現(xiàn)在我們無(wú)法滿足工業(yè)要求，”陳說(shuō)。“因此，我們正試圖設(shè)計(jì)具有更好活性、選擇性和耐久性的催化劑。

Chen和他的團(tuán)隊(duì)專注于低成本的金屬和無(wú)金屬催化劑。由碳制成的無(wú)金屬催化劑更便宜、更耐用，但催化活性往往低于金屬催化劑。因此，該團(tuán)隊(duì)調(diào)整了催化劑的化學(xué)成分和物理設(shè)計(jì)以優(yōu)化其效率，將催化劑設(shè)計(jì)的材料科學(xué)與電極和反應(yīng)器的工程相結(jié)合，以提高整個(gè)系統(tǒng)的活性。

“我們希望讓它盡可能小，但又不能太小而不能成為實(shí)際應(yīng)用，”陳說(shuō)。他們將微米級(jí)顆粒中的納米級(jí)活性位點(diǎn)(如微小海綿中的氣泡)組合在一起，以在顆粒中制造出具有大量活性位點(diǎn)的催化劑，該催化劑易于制造且實(shí)用。

Chen說(shuō)，薩斯喀徹溫大學(xué)加拿大光源(CLS)的強(qiáng)大光束和專家技術(shù)團(tuán)隊(duì)在幫助設(shè)計(jì)高效催化劑方面發(fā)揮了重要作用。“CLS的先進(jìn)設(shè)施對(duì)于幫助我們了解反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生的事情至關(guān)重要，因此我們可以繼續(xù)設(shè)計(jì)和改進(jìn)下一代催化劑。

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