蓋世汽車訊 眾所周知，隨著大氣中CO2等溫室氣體增多，全球氣候正在發(fā)生變化。因此，捕捉CO2并對其進行循環(huán)再利用，對于緩解有害的環(huán)境影響，解決氣候危機，具有重要意義。最近，日本研究人員設計了一種帶聚合物涂層的金屬催化劑，可以加速CO2轉換，推進綠色能源前景。

（圖片來源：筑波大學）

據(jù)外媒報道，筑波大學（University of Tsukuba）的研究人員開發(fā)出涂覆聚乙二醇（PEG）的多孔錫催化劑，可以促進CO2轉換，將其轉化為有用的碳基燃料。

不同的聚合物可以捕捉CO2分子，已知錫催化劑可以將CO2還原為其他分子，如甲酸鹽（HCOO-），并重復用于為燃料電池電池提供動力。研究負責人Yoshikazu Ito教授表示：“我們希望結合各種因素，使其成為單一的催化劑系統(tǒng)，可以凈化來自周圍環(huán)境的CO2，并將其回收為甲酸鹽。然而，想要獲得理想的甲酸鹽，并實現(xiàn)高生產(chǎn)率，這并不容易。因此，我們不得不微調催化劑設計。”

比起傳統(tǒng)鍍錫電極，采用帶PEG涂層的錫，可使甲酸鹽的生產(chǎn)率提高24倍，并且不會產(chǎn)生副產(chǎn)物，相當于甲酸鹽產(chǎn)量>99%。為了解相關反應，研究人員制備了涂有另一種可捕捉CO2的聚合物（聚乙烯亞胺，PEI）的錫催化劑，該結構與CO2產(chǎn)生的反應不同。

然而，PEG涂層錫的表現(xiàn)仍然超過PEI涂層錫。考慮到這些聚合物的化學特征，研究人員認為，PEI結合CO2分子過于緊密，而PEG可在捕捉CO2時達到關鍵平衡度，接著釋放CO2至錫催化劑核心。“通過理論計算為該反應建模，可以證實PEG更利于將CO2傳遞至錫核心，加速甲酸鹽的生產(chǎn)。然而，我們希望能進一步闡明這種PEG-CO2反應。 ”

通過更為具體的計算可以看出，在沒有聚合物時，錫催化劑的CO2捕捉能力受到限制，而過于密集的PEG層，會阻止CO2向金屬表面移動，從而降低甲酸鹽產(chǎn)量。因此，完整同時相對較少的PEG層最為適合，有助于將CO2導入錫，同時保持富CO2環(huán)境，并阻止形成副產(chǎn)物。

研究人員表示，這種簡單的催化劑涂層技術可用于開發(fā)系統(tǒng)，將CO2有效轉化為甲酸鹽等有用的化合物，為燃料電池設備提供綠色動力。

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