美国阿贡国家实验室开发CO2制甲醇新型铜原子簇催化剂

美国阿贡国家实验室开发CO2制甲醇新型铜原子簇催化剂

美国能源部阿贡国家实验室开发出一种新型的铜原子簇催化剂，这种催化剂结构是由每簇4个铜原子的Cu4四聚体负载在氧化铝的薄膜上，可以快速地捕获CO2并将其转化成甲醇，最终节省能源。

通常的CO2制甲醇方法是采用铜－锌－铝氧化物催化剂，仅仅将这些催化组分维系在一起就占据了若干的结合位点，从而限制了捕获CO2的能力，为了促进反应，还需要高压条件，而使气体进入高压混合状态需要大量能耗。

这种铜原子簇四聚体结构中的大多数结合点位是开放的，4个铜原子同时参与，这意味着催化剂可以更强烈地附着CO2，将其更好地加快转换。这种增强结合的优点在于，只需要较低的压力和较少的能量就可以生产相同量的甲醇。

目前，这项研发工作还在继续。面临的难点是催化剂的不稳定性以及如何生产大量的催化剂。铜四聚体在工业环境中使用时有可能会分解，因此确保长期耐久性是今后研究的一个关键点。此外，研究人员对寻找其它的催化剂也很感兴趣，将使用先进计算方法来进行预测。

［中国石化有机原料科技情报中心站供稿］